تفاوت‌های انواع میلگرد و استانداردهای آن

تصور کنید که قرار است یک ساختمان چندطبقه آن هم از نوع بتنی بسازید. در این صورت باید به فکر تأمین میلگرد مناسب برای آن باشید. اما کدام نوع از میلگردهای موجود در بازار را انتخاب خواهید کرد؟ اصلاً آیا تفاوتی بین انواع میلگرد وجود دارد؟ میلگردهای موجود در بازار از جنبه‌های گوناگونی مانند شکل ظاهری، خواص، روش تولید، استاندارد ساخت و قیمت با یکدیگر متفاوت هستند و بنابراین کاربردهای مختلفی خواهند داشت. بنابراین، برای اینکه میلگرد را متناسب با کاربرد مورد نظر انتخاب کنید، باید با تفاوت انواع میلگرد آشنا شده باشید تا هنگام خرید، با یک انتخاب اشتباه، از بروز ضرر و زیان مالی جلوگیری کنید. در ادامه این مطلب با ما همراه باشید تا درباره تفاوت انواع میلگرد و استانداردهای آن بیشتر بدانید.

انواع میلگرد موجود در بازار کدامند؟

با اینکه میلگردهای فولادی به منظور افزایش استحکام در سازه‌های عمرانی و صنعتی مختلف به کار می‌روند. اما به سبب تفاوت‌هایی که از جنبه‌های گوناگون با یکدیگر دارند، نوع کارایی آن‌ها نیز مختلف است. مثلاً میلگردهایی که در ستون و فونداسیون قرار می‌گیرند متفاوت از میلگردهایی هستند که برای ساخت خاموت کاربرد دارند. این تفاوت در کاربرد میلگرد ناشی از چیست؟ آیا نمی‌توان یک نوع میلگرد را برای مصارف گوناگون مورد استفاده قرار داد؟

میلگردهایی که در بازار ایران به فروش می‌رسند، به صورت A3، A2، A1 و A4 نام‌گذاری می‌شوند که این نام‌گذاری بر اساس یک استاندارد قدیمی روسی است. البته این روش نامگذاری در اکثر کشورها به جز ایران منسوخ شده است. حال اگر قصد خرید میلگرد دارید، خواه برای کاربردهای ساختمان‌سازی و یا استفاده در صنایع، باید با ویژگی‌ها و مشخصات این چهار نوع میلگرد به خوبی آشنا شوید و بدانید که هر کدام از آنها برای چه کاربردی مناسب هستند.

لازم به ذکر است که میلگردهای موجود در بازار تنها شامل این چهار استاندارد نبوده و تنوع فراوانی دارند. در این راستا می‌توان به میلگردهای گالوانیزه، استیل، اپوکسی، کامپوزیت و غیره اشاره کرد. اما آنچه بیشترین کاربرد را در صنایع ایران دارد، میلگردهای فولادی هستند که با نام‌های A1 تا A4 نام‌گذاری می‌شوند. در جدول زیر میلگردهای موجود در بازار بر اساس استاندارد و علامت مشخصه آن‌ها ارائه شده‌اند.

طبقه‌بندی انواع میلگردها
کد نشانه گذاری	نام میلگرد	علامت مشخصه	استاندارد
–	میلگرد ساده	س 240	A1
J	میلگرد آجدار مارپیچ	آج 340	A2
L		آج 350
C	میلگرد آجدار جناغی	آج 400	A3
H		آج 420
S	میلگرد آجدار مرکب	آج 500	A4
F		آج 520

تفاوت انواع میلگردها چیست؟

همان‌طور که در بالا به آن اشاره شد، یکی از تفاوت‌های میلگردها، تفاوت در جنس مواد سازنده آن‌ها است. اما آنچه در اینجا مهم است، بررسی تفاوت میلگردهای فولادی با بیشترین مصرف در ایران است. این میلگردها به دو نوع ساده و آجدار تقسیم می‌شوند. میلگردهای ساده و آجدار از نظر ساختاری فیزیکی و شیمیایی دارای تفاوت‌های زیادی هستند. میلگردهای فولادی از جنبه‌های زیر با یکدیگر اختلاف دارند:

• شکل ظاهری
• روش تولید
• استاندارد ساخت
• خواص مکانیکی
• ترکیب شیمیایی
• کاربرد
• قیمت

تفاوت انواع میلگرد از نظر شکل ظاهری

میلگردهای فولادی از نظر شکل ظاهری به دو دسته کلی میلگرد ساده و میلگرد آجدار تقسیم می‌شوند. میلگرد ساده یا بدون آج دارای نماد اختصاری A1 بوده و میلگردهای آجدار نیز بر اساس نوع و شکل آج به اشکال اختصاری A2، A3 و A4 نام‌گذاری می‌شوند. این آج‌ها به صورت برجستگی‌هایی بر روی سطح خارجی بدنه میلگرد وجود دارند و شامل سه نوع گوناگون هستند. میلگردهای A2 دارای آج‌های یکنواخت دوکی شکل یا مارپیچ، میلگردهای A3 دارای آج جناغی و میلگردهای A4 دارای آج مرکب هستند.

همه میلگردهای آجدار از آج‌های طولی و عرضی ساخته شده‌اند؛ به‌گونه‌ای که باید دارای حداقل دو ردیف آج عرضی به صورت یکنواخت در دو سمت آج‌های طولی باشند. در میلگردهای A2 آج‌های عرضی به صورت مارپیچی به دور محور طولی میلگرد پیچیده شده‌اند. میلگردهای A3 دارای آج‌هایی به صورت دو نیم مارپیچ غیر هم‌جهت در دو نیمه طولی میلگرد هستند. آج‌های میلگردهای A4 نیز به صورت چهار نیم مارپیچ و به شکل هفت-هشت و با زاویه‌ای بین 35 تا 75 درجه نسبت به آج‌های موازی با خود هستند.

تفاوت انواع میلگرد از نظر روش تولید

فرآیند تولید میلگردهای آجدار شامل آج‌زنی در حین فرآیند و آج‌زنی پس از تولید میلگرد ساده می‌شود. میلگردهای A2 در حین قالب‌ریزی و با ریخته شدن مواد مذاب در قالب‌های مخصوص میلگرد آجدار، دارای آج می‌شوند. اما برای تولید میلگردهای A3 و A4، ابتدا میلگرد به صورت ساده تولید شده و پس از خنک‌سازی میلگرد تا رسیدن دمای محیط، فرآیند آج‌زنی روی آن صورت می‌پذیرد.

در تولید این میلگردها، نوع فولاد مورد استفاده نیز متفاوت است. این تفاوت از نظر میزان اکسیژن‌زدایی فولاد است. فولادهایی که کاملاً اکسیژن‌زدایی شوند را فولاد آرام یا Fully killed steel، فولادهایی که تا حدودی اکسیژن‌زدایی شده باشند را فولاد نیمه آرام یا Semi killed steel و آن‌هایی که اکسیژن‌زدایی نشده‌اند را فولاد جوشان یا Rimmed steel می‌گویند. برای تولید میلگردهای آجدار از فولاد آرام استفاده می‌شود اما برای تولید میلگردهای ساده می‌توان از فولاد نیمه آرام هم استفاده کرد.

اختلاف انواع میلگرد از نظر ترکیب شیمیایی

ترکیب شیمیایی یک ماده خواص میان میلگردها را تعیین می‌کند. میلگردهای فلزی با اینکه همگی از فولاد ساخته ‌شده‌اند، اما میزان کربن به‌ کار رفته در ترکیب شیمیایی آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. همین امر سبب تفاوت در خواص آن‌ها خواهد شد. میلگرد A1 کمترین میزان کربن را نسبت به سایر میلگردها دارد و به‌ همین دلیل انعطاف‌پذیری و قابلیت جوشکاری بهتری نیز دارد. هرچه شماره گرید میلگرد افزایش یابد، میزان کربن نیز در ترکیب شیمیایی آن‌ها افزایش یافته و تردتر می‌شوند. بنابراین میلگردهای A3 و A4 کمترین میزان شکل‌پذیری را دارند و به دلیل تردی زیاد، برای استفاده‌های جوشکاری توصیه نمی‌شوند.

ترکیب شیمیایی میلگردهای ساده و آجدار (%)
نوع میلگرد	علامت مشخصه	کربن	سیلیسیم	منگنز	فسفر	گوگرد	نیتروژن	حداکثر کربن معادل
A1	س 240	0.22	0.55	0.75	0.050	0.05	–	–
A2	آج 340	0.32	0.60	1.30	0.045	0.045	–	0.50
	آج 350	0.27	0.55	1.60	0.040	0.040	0.012	0.51
A3	آج 400	0.37	0.60	1.60	0.045	0.045	–	–
	آج 420	0.30	0.55	1.50	0.040	0.040	0.012	0.56
A4	آج 500	0.40	0.60	1.80	0.045	0.045	–	–
	آج 520	0.32	0.55	1.80	0.040	0.040	0.012	0.61

تفاوت میلگردها از نظر خواص

از آنجایی‌ که میلگردهای فولادی به عنوان جزء تقویت‌کننده در بتن قرار می‌گیرند، باید استحکام کششی مطلوبی داشته باشند. همچنین شکل‌پذیری، قابلیت جوشکاری، استحکام خمشی و استحکام خستگی از دیگر مشخصه‌های مهمی هستند که میلگردهای فولادی باید از آن برخوردار باشند. میلگردهای A1 به دلیل برخورداری از میزان کربن کمتر، استحکام پایینی دارند و راحت‌تر خم می‌شوند.

همچنین، جوشکاری این نوع میلگرد آسان است. میلگردهای A2 استحکام کششی بیشتری نسبت به سایر انواع میلگرد دارند. میلگردهای A3 و A4 نیز مقاوم‌ترین نوع میلگردها در مقابل نیروهای کششی هستند. با این‌ حال، این میلگردها تردترین محصولات فولادی نیز هستند و کمترین شکل‌پذیری و قابلیت جوشکاری را دارند.

خواص مکانیکی میلگردهای ساده و آجدار
نوع میلگرد	حداقل تنش تسلیم (MPa)	استحکام کششی (MPa)	میزان ازدیاد طول نسبی		آزمون خمش سرد
			حداقل A5	حداقل A10	زاویه خمش	قطر فک خمش
A1	240	360	25	19	180	2d
A2	340	500	18	15	180	3d
A3	400	600	16	12	180	5d
A4	500	650	10	8	90	5d

کاربرد انواع میلگرد موجود در بازار

با توجه به اینکه میلگردها دارای انواع مختلف با کاربردهای گوناگونی هستند. در ادامه به معرفی کاربرد انواع میلگرد خواهیم پرداخت.

کاربرد میلگرد A1

میلگرد A1 به دلیل استحکام کمتر نسبت به میلگردهای آجدار شکل‌پذیری بهتری داشته و برای خم‌کاری و جوشکاری مناسب‌ است. به‌ همین دلیل، این نوع میلگرد کاربرد زیادی در صنعت و به خصوص میخ‌سازی دارد. ساخت اتصالات صنعتی، اتصالات خودروسازی، اتصالات زیربنایی در جاده‌ها و بزرگراه‌ها و ساخت خاموت‌ از مهم‌ترین کاربردهای میلگرد ساده A1 است.

نکته حائز اهمیت این است که به دلیل نداشتن آج، نباید از میلگردهای ساده برای مقاوم‌سازی بتن استفاده کرد. چرا که علاوه‌بر استحکام کم، این میلگردها فاقد آج بوده و بتن نمی‌تواند در اطراف آن به خوبی قفل شود. همین امر سبب می‌شود تقویت بتن به‌خوبی انجام نشده و ترک بردارد.

کاربرد میلگرد A2

مهم‌ترین کاربرد میلگرد A2، استفاده از آن به‌عنوان میلگردهای طولی و عرضی در بتن به منظور تقویت بتن است. دیوارهای برشی، ستون‌ها، تیرها، تیرچه‌ها و ساخت خاموت از دیگر موارد مصرف این نوع میلگرد است. به‌طورکلی، در کاربردهایی که نیاز به شکل‌پذیری بالایی هست، استفاده از میلگرد A2 نسبت به میلگرد A3 ترجیح داده می‌شود. همچنین به‌دلیل شکل آج، میلگرد A2، استحکام کششی کمتری به بتن می‌دهد و ازاین‌رو برای استفاده در ساختمان‌هایی که در مناطق با تغییرات دمایی شدید ساخته می‌شوند، توصیه نمی‌شود.

کاربرد میلگرد A3

میلگرد A3 اغلب به‌عنوان میلگرد طولی در کاربردهایی نظیر ستون‌ها، تیرهای بتنی و دیوارهای برشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این میلگرد به‌دلیل درصد بالای کربنی که دارد، ترد و شکننده بوده و برای جوشکاری مناسب نیست.

کاربرد میلگرد A4

میلگردهای A4 بیشترین استحکام و نیز بیشترین تردی و شکنندگی را در بین تمام میلگردهای موجود در بازار دارد. این نوع میلگرد برای استفاده در مناطق کویری که تغییرات دمایی شدیدی دارند، بهترین گزینه است. ضمن اینکه، استفاده از آن در طراحی و ساخت سازه‌های سنگین و انواع سازه‌های بتن آرمه متداول است. با وجود اینکه استحکام بالای میلگرد A4 باعث کاهش فضای طراحی سازه و صرفه‌جویی در هزینه از طریق کاهش نیاز به تعداد بالای میلگرد می‌شود، اما این نوع میلگرد فولادی در کشور ما چندان مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

مقایسه قیمت انواع میلگردهای موجود در بازار

قیمت میلگرد در درجه اول تابع وزن آن است و وزن نیز به سایز یا همان قطر میلگرد وابسته است. در یک طول ثابت، با افزایش سایز، وزن میلگرد افزایش یافته و قیمت آن نیز بیشتر خواهد شد. اما گاهی دیده می‌شود که قیمت میلگردهایی که سایز پایین‌تری دارند بیشتر است. اما دلیل این امر چیست؟

دقت شود که میلگردها به‌صورت بندیل و شاخه‌ای به فروش می‌رسند و چون میلگردهای سایز پایین‌تر، وزن کمتری نسبت به میلگردهای سایز بالاتر دارند، در یک بندیل تعداد بیشتری از آن‌ها نسبت به بندیل میلگردهای سایز بالا وجود دارد. به‌همین دلیل، وقتی قرار است میلگرد به‌صورت کیلویی به فروش برسد، قیمت میلگردهای با سایز پایین‌تر، بیشتر از قیمت میلگردهای با سایز بزرگ‌تر در خواهد آمد. چرا که وزن واحد میلگرد تغییر کرده است. قیمت میلگردهای ساده و آجدار در سایز و طول یکسان، به‌ دلیل اختلاف در وزن آن‌ها، تفاوت چندانی ندارند.

جمع‌بندی

میلگرد پرمصرف‌ترین مقطع فولادی ساختمانی است که در بازار به چهار شکل A1 یا میلگرد ساده و بدون آج، میلگرد آجدار جناغی یا A2، میلگرد آجدار مارپیچ یا A3 و میلگرد آجدار مرکب یا A4 موجود است. هر چه شماره گرید این میلگردها افزایش یابد، نشان از افزایش استحکام کششی آن‌ها داشته و انعطاف‌پذیری، استحکام خستگی، استحکام خمشی و جوش‌پذیری آن‌ها کاهش می‌یابد. به همین دلیل، از میلگردهای ساده اغلب برای خم‌کاری استفاده شده و میلگردهای A2 و A3 نیز در مقاوم‌سازی بتن کاربرد دارند.

سؤالات متداول

در ادامه به برخی سوالات متداول کاربران درباره تفاوت‌های انواع میلگرد و استاندارد آنها پاسخ داده‌ایم.

1- بهترین نوع میلگرد کدام است؟

هر نوع میلگرد با توجه به خواص منحصربه‌فردی که دارد، برای کاربرد مخصوصی قابل‌ استفاده است و برای انتخاب بهترین نوع میلگرد باید به جنبه‌های کاربردی آن توجه کرد.

2- کدام نوع میلگرد استحکام بیشتری دارد؟

میلگردهای A4 بیشترین استحکام کششی و میلگردهای A1 کمترین استحکام کششی را دارند که دلیل آن وجود مقدار کربن بیشتر در ترکیب شیمیایی میلگرد A4 است. از طرفی، هرچه میزان کربن بیشتر باشد، میلگرد شکننده‌تر بوده و استحکام خمشی ضعیف‌تری دارد.

3- کدام نوع میلگردها را می‌توان جوشکاری کرد؟

میلگردهای A1 و A2 به‌دلیل انعطاف‌پذیری بیشتری که دارند، جوش‌پذیری بهتری دارند. این انعطاف‌پذیری به‌دلیل برخورداری از میزان کربن کمتر آنها است. جوشکاری میلگردهای A3 و A4 توصیه نمی‌شود.

4- کدام نوع میلگرد قیمت بیشتری دارد؟

قیمت میلگردهای فولادی تابع سایز و وزن آن‌ها بوده و چندان به نوع ساده یا آجدار بودن آن‌ها وابسته نیست.

5- تفاوت انواع میلگردهای فولادی در چیست؟

میلگردهای فولادی از نظر شکل ظاهری، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی، روش تولید و کاربرد متفاوت از یکدیگرند.