میلگرد بازالتی, کاربرد و مزایای آن چیست؟
مقدمه
میلگرد بازالتی یکی از نوآوری های مهم در صنعت ساخت وساز است که به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود توانسته است جایگاه ویژه ای پیدا کند. در این مقاله به بررسی میلگرد بازالتی, کاربردها, مزایا و مقایسه آن با میلگرد فولادی می پردازیم.
میلگرد بازالت چیست؟
میلگرد بازالت نوعی میلگرد کامپوزیتی است که از الیاف بازالت تهیه می شود. بازالت یک نوع سنگ آذرین است که از سرد شدن سریع گدازه های آتشفشانی به دست می آید. این الیاف با استفاده از فرآیندهای پیچیده تولید می شوند و در نهایت به صورت میلگرد بازالت در می آیند. (جهت مطالعه بیشتر به میلگرد چیست مراجعه نمایید)
آرماتور شامل الیاف بازالت (80%) و رزین اپوکسی (20%) است و از آن ها ساخته می شود. اپوکسی نوعی ماده پلیمری می باشد. میلگرد پلیمر تقویت شده با الیاف بازالت (Basalt Fiber-Reinforced Polymer) یا به اختصار BFRP, فناوری جدید در صنعت ساختمان و عمران است.
میلگرد FRP نمونه های مختلفی دارند که رایج ترین آن ها عبارت اند از:
1. میلگرد اف ار پی شیشه GFRP
2. میلگرد اف ار پی آرامید AFRP
3. میلگرد اف ار پی کربن CFRP
4. میلگرد اف ار پی بازالت BFRP
فرآیند تولید میلگرد بازالت
تولید میلگرد بازالت شامل استخراج بازالت از معادن, خرد کردن و ذوب آن تا دمای بالا, و سپس کشیدن الیاف بازالت از مواد مذاب است. این الیاف سپس به رزین های خاصی آغشته می شوند و در قالب های مشخصی قرار می گیرند تا میلگرد نهایی به دست آید. ثبات شیمیایی آن نسبت به الیاف شیشه بسیار بالاست و در معرض آب 70درجه سانتی گراد, تا 1200 ساعت از خود مقاومت نشان می دهد.
(جهت مطالعه بیشتر به خرید میلگرد با پروانه ساختمان مراجعه نمایید)
نمایی از فرآیند پالتروژن
در این فرآیند, مواد کامپوزیتی از طریق قالب برروی سطوح مقطع ثابت کشیده می شود. این فرآیند به صورت مداوم بوده و در خط تولید انجام می شود.
مراحل تولید میلگرد بازالت به شرح زیر است :
1. ابتدا سنگ بازالت فراوری و خرد شده و سپس شست و شو داده می شود.
2. سنگ های خرد شده تا دمای 1500درجه سانتی گراد حرارت دیده و ذوب می شود.
3. پس از آن, مواد ذوب شده از سر چند بوش خارج می شود.
4. و در نهایت الیاف به صورت شش ضلعی و با قطر 13 تا 19 میکرون تولید می شوند.
5. پس از تولید فیبرهای بازالت, هزاران فیبر در کنارهم قرار گرفته, فشرده شده و به شکل استوانه ای در می آیند.
6. این استوانه فشرده را با رزین اپوکسی که مانند چسب عمل کرده و پوشش می دهند.
مشخصات شیمیایی بازالت
مشخصات فیزیکی بازالت
مقاومت کششی ۲ برابر و مدول الاستیسیته ۱۵ – ۳۰ درصد بیشتر از الیاف شیشه است.
سایز و وزن میلگرد های بازالت
میلگردهای بازالت در قطرهای ۴ میلیمتر تا ۲۵ میلیمتر و به صورت شاخه و کلاف تولید می شوند. طول کلاف ها به ۵۰۰ متر می رسد اما برخی کارخانه ها کلاف های با طول ۸۰۰ متر نیز تولید می کنند. آرماتورهای کلافی را می توان در اندازه های دلخواه برش داد. (جهت مطالعه بیشتر به سبک ترین میلگردهای ایران مراجعه نمایید)
مشخصات سایز و وزن میلگرد بازالت
کاربردهای میلگرد بازالت
ساختمان سازی : میلگرد بازالتی به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و زنگ زدگی, گزینه ای مناسب برای استفاده در سازه های بتنی است. همچنین, این میلگرد به دلیل وزن سبک تر, هزینه های حمل ونقل و نصب را کاهش می دهد. (جهت مطالعه بیشتر به بتن سبک مراجعه نمایید)
یکی از کاستی های آرماتورهای بازالتی این است که امکان خم کردن آن در محل ساخت سازه میسر نیست. به همین دلیل, در زمان تولید, خم هایی در آن ایجاد می شود. مثلا خم 90, 135 و 180 درجه. (جهت مطالعه بیشتر به میلگرد ارزان در بازار مراجعه نمایید)
پروژه های دریایی : به دلیل مقاومت بالا در برابر آب شور و محیط های خورنده, از میلگرد بازالت در پروژه های ساحلی و دریایی استفاده می شود. این ویژگی باعث می شود که سازه های دریایی عمر طولانی تری داشته باشند.
پل سازی : استفاده از میلگرد بازالت در پل سازی به دلیل وزن سبک تر و مقاومت بالا می تواند عمر مفید پل ها را افزایش دهد. همچنین, این میلگرد به دلیل خاصیت ضدخوردگی, هزینه های نگهداری و تعمیر را کاهش می دهد.
سازه های صنعتی : در محیط های صنعتی که مواد شیمیایی خورنده وجود دارند, میلگرد بازالتی می تواند به عنوان یک جایگزین مناسب برای میلگرد فولادی مورد استفاده قرار گیرد.
تقویت سازه های قدیمی : میلگرد بازالتی می تواند در پروژه های تقویت و نوسازی سازه های قدیمی به کار رود, زیرا به راحتی با مواد دیگر ترکیب می شود و مقاومت سازه را افزایش می دهد. جهت مطالعه بیشتر به میلگرد بستر مراجعه نمایید)
مزایای میلگرد بازالتی
مقاومت بالا در برابر خوردگی : یکی از مهم ترین مزایای میلگرد بازالتی, مقاومت بالای آن در برابر خوردگی است که باعث افزایش عمر مفید سازه ها می شود. این ویژگی در محیط های خورنده نظیر مناطق ساحلی و صنعتی بسیار مهم است.
وزن سبک : میلگرد بازالتی به دلیل وزن سبک تر نسبت به میلگرد فولادی, حمل ونقل و نصب آسان تری دارد. این مزیت می تواند هزینه های ساخت وساز را کاهش دهد و فرآیند کار را سریع تر کند. (جهت مطالعه بیشتر به میلگرد ارزان در بازار مراجعه نمایید)
دوستدار محیط زیست : تولید میلگرد بازالتی به دلیل استفاده از مواد طبیعی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای, به عنوان یک گزینه سبز و دوستدار محیط زیست محسوب می شود. همچنین, فرآیند تولید این میلگرد انرژی کمتری نسبت به میلگرد فولادی مصرف می کند.
عایق حرارتی و الکتریکی : میلگرد بازالتی خاصیت عایق بودن در برابر حرارت و الکتریسیته دارد که می تواند در برخی کاربردهای خاص مفید باشد. این ویژگی ها میلگرد بازالتی را برای استفاده در محیط های حساس به جریان الکتریکی مناسب می کند.
(جهت مطالعه بیشتر به اسکلت بتنی مراجعه نمایید)
مقایسه میلگرد بازالتی با میلگرد فولادی
مقاومت در برابر خوردگی
میلگرد فولادی به دلیل ماهیت فلزی خود در محیط های مرطوب و خورنده دچار زنگ زدگی و خوردگی می شود. این در حالی است که میلگرد بازالتی به دلیل ترکیب غیر فلزی خود مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و در محیط های خورنده عمر طولانی تری دارد.
وزن
میلگرد بازالتی نسبت به میلگرد فولادی وزن کمتری دارد که این مزیت باعث کاهش هزینه های حمل ونقل و نصب می شود. این وزن سبک تر همچنین می تواند در کاهش وزن کل سازه ها موثر باشد.
هزینه
هزینه اولیه میلگرد بازالتی ممکن است بیشتر از میلگرد فولادی باشد, اما با توجه به عمر طولانی تر و کاهش هزینه های نگهداری و تعمیر, این میلگرد می تواند در درازمدت اقتصادی تر باشد.
سازگاری با محیط زیست
تولید میلگرد بازالتی به دلیل استفاده از مواد طبیعی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای, محیط زیست دوستانه تر است. این در حالی است که تولید میلگرد فولادی نیازمند استخراج و فرآوری منابع معدنی و مصرف انرژی بالا است.
نتیجه گیری
میلگرد بازالتی با توجه به ویژگی های منحصر به فرد خود, می تواند جایگزین مناسبی برای میلگردهای فولادی در بسیاری از پروژه های ساختمانی و زیرساختی باشد. این میلگرد به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی, وزن سبک و دوستدار محیط زیست بودن, توانسته است توجه بسیاری از مهندسین و طراحان را به خود جلب کند. برای اطلاعات بیشتر درباره قیمت میلگرد و انواع مختلف آن, می توانید به صفحه قیمت میلگرد در سایت فولاد کاویان مراجعه کنید. (جهت خرید و بررسی به قیمت میلگرد مراجعه نمایید)
جهت مطالعه بیشتر به میلگرد بازالت مراجعه فرمایید.
