میلگرد اپوکسی چیست؛ آشنایی با کاربرد و مزایای آن
مقاومت میلگرد دربرابر خوردگی و زنگ‌زدگی یکی از مهم‌ترین چالش‌های تولیدکنندگان این محصول است. یکی از روش‌های مقاوم‌سازی این مقاطع فولادی پوشش سطح میلگرد با مواد گوناگون است؛ موادی که از تماس فولاد با عوامل خورنده پیشگیری کنند و خودشان هم ضدخوردگی و زنگ‌زدگی باشند. رزین اپوکسی یکی از بهترین پوشش‌هایی است که برای این منظور روی میلگرد قرار می‌گیرد. میلگرد اپوکسی مقاومت صددرصدی دربرابر عوامل خورنده ایجاد می‌کند و یکی از بهترین انواع عایق برای فولاد است. در این مقاله توضیح می‌دهیم میلگرد اپوکسی چیست، در چه پروژه‌هایی به‌کار می‌رود و چه ویژگي‌هایی دارد.
میلگرد اپوکسی چیست؟
میلگرد اپوکسی همان مقاطع فولادی آجدار است که در گریدهای مختلف تولید می‌شود. بدنه این مقاطع فولادی با یک لایه رزین اپوکسی پوشانده می‌شود؛ ضخامت این لایه حدود 175 تا 300 میکرون است و معمولا به‌رنگ سبز است؛ به‌همین‌دلیل این مقاطع فولادی را با نام میلگرد سبز نیز می‌شناسند. فولاد متریالی سخت و محکم است که قابلیت تحمل انواع فشارها از جهت‌های گوناگون را دارد و تغییر شکل نمی‌دهد؛ اما مانند سایر فلزات دربرابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاومتی ندارد.
وقتی فولاد دچار خوردگی یا زنگ‌زدگی می‌شود، مقاومت آن کاهش پیدا می‌کند؛ همچنین سطح بدنه میلگرد زنگ‌زده به‌راحتی از بتن جدا می‌شود. در نتیجه استحکام سازه کاهش پیدا می‌کند و احتمال ترک‌خوردگی بتن بالا می‌رود. پوشش رزین اپوکسی ضعف‌های فولاد را پوشش می‌دهد؛ یعنی با پیشگیری از تماس مستقیم فولاد با عواملی چون رطوبت، خاک اسیدی یا سایر مواد شیمیایی خورنده، مانع از زنگ‌زدگی آن می‌شود. در نتیجه میلگردهای آجدار برای مدت طولانی بدون تغییر باقی می‌مانند و مقاومت اولیه خود را حفظ می‌کنند.
کاربردهای میلگرد اپوکسی
قیمت میلگرد اپوکسی نسبت به مقاطع آجدار بالاتر است. ازطرفی بسیاری از پروژه‌ها در محیط‌های معمولی ساخته میشوند و شدت عوامل خورنده در آن‌ها چندان بالا نیست. در چنین پروژه‌هایی مقاطع معمولی پاسخگوی نیاز هستند. اما در پروژه‌هایی که در محیط‌های خاص ساخته میشوند که احتمال خوردگی و زنگ‌زدگی فولاد در آن‌ها زیاد است، باید از میلگرد اپوکسی استفاده کرد. در ادامه به چندمورد از مهم‌ترین کاربردهای این محصول اشاره می‌کنیم.
- سازه‌های دریایی مانند اسکله و موج‌شکن
- سازه‌های آبی مانند سدها یا پل‌ها
- سازه‌هایی که در معرض آب یا خاک شور قرار دارند
- سیستم‌های فاضلاب و تصفیه‌خانه‌ها
- سازه‌های کشاورزی
- سازه‌های صنعتی و شیمیایی که با مواد شیمیایی خاص سروکار دارند.
روش تولید میلگرد اپوکسی
فرآیند تولید میلگرد اپوکسی با دقت و کنترل کیفی بالا انجام می‌شود تا پوشش آن در برابر رطوبت، نمک و مواد شیمیایی کاملاً مقاوم باشد. در این روش، میلگردهای معمولی پس از تمیزکاری و آماده‌سازی سطح، وارد مرحله پوشش‌دهی میشوند تا لایه‌ای یکنواخت از رزین اپوکسی روی آن‌ها قرار گیرد. متریال اصلی میلگرد اپوکسی، مقاطع آجدار هستند. بنابراین مراحل ابتدایی ساخت آن، شبیه فرآیند تولید میلگرد بستر است که شامل فرآیند نورد، ریخته‌گری و برش می‌شود. مقاطع آجدار طی فرآیندی که در ادامه توضیح می‌دهیم به میلگرد اپوکسی تبدیل میشوند:
- کیفیت و سلامت سطح مقاطع اولیه مورد بررسی قرار می‌گیرد. میلگردهایی که ترک یا آسیب جدی داشته باشند، از چرخه حذف میشوند.
- سطح میلگردها به‌روش سندبلاست یا اسیدشویی تمیز می‌شود.
- در مرحله پیش‌گرم دمای میلگردها تاحدود 200 الی 300 درجه سانتی‌گراد بالا می‌رود تا رزین اپوکسی ذوب شود و به بدنه آن‌ها خوب بچسبد.
- رزین اپوکسی یا به‌صورت پودری یا به‌صورت مایع دردسترس است، اما رزین پودری بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مرحله پوشش‌دهی پودر رزین از مخزن خارج می‌شود و با استفاده از تفنگ پاشش به سطح میلگرد اسپری می‌شود. دمای بالای بدنه مقاطع، پودر را ذوب می‌کند و باعث ایجاد پوشش روی بدنه می‌شود.
- مقاطع آغشته به اپوکسی وارد کوره پخت میشوند. کارخانه‌های مختلف باتوجه‌به فرمولاسیون خود، مقاطع را در دماها و مدت‌زمان‌های متفاوتی در کوره پخت نگه می‌دارند تا رزین اپوکسی به‌شکل لایه‌ای یک‌دست، مقاوم و چسبنده روی سطح میلگرد ثابت شود.
- مقاطع بعد از پخت به‌صورت تدریجی خنک میشوند و فرآیند تولید به‌پایان می‌رسد.
- در این مرحله مقاطع از نظر کیفیت کنترل میشوند، روی آن‌ها برند و اطلاعات مورد نیاز ثبت و بسته‌بندی انجام می‌شود. محصولات برای عرضه به بازار آماده هستند.
آشنایی با استانداردهای میلگرد با پوشش اپوکسی
کارخانه‌ها این مقاطع فولادی را مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی تولید می‌کنند. دو استاندارد ASTM A775 و بخش 18358 استاندارد ملی ایران، معیارهای لازم برای میلگرد اپوکسی ارائه شده است. هر دو استاندارد به معیارهای یکسانی اشاره دارند و تنها تفاوت آن‌ها به کشور صادرکننده استاندارد برمی‌گردد. استاندارد ملی ایران و استاندارد ASTM آمریکا نوع فولاد مورد استفاده در تولید میلگرد اپوکسی، روش آماده‌سازی مقاطع خام، نحوه اعمال پوشش اپوکسی روی سطح، ضخامت مجاز پوشش اپوکسی و روش‌های کنترل کیفیت میلگردهای نهایی را توضیح می‌دهند. همچنین معیارهایی برای شرایط مطلوب بسته‌بندی و نگهداری این مقاطع دارند.
مشخصات فنی میلگرد اپوکسی
هسته این محصولات همان میلگردهای فولادی معمولی است که هرروز با آن‌ها سروکار داریم. مشخصات فنی این مقاطع مواردی مثل نوع فولاد به‌کاررفته برای تولید، سایز، گرید میلگرد و وزن است. دقت داشته باشید که پوشش اپوکسی وزن چندانی ندارد و تنها حدود 0.6 درصد وزن مقاطع اصلی را افزایش می‌دهد. بنابراین برای بررسی وزن میلگرد اپوکسی نیز می‌توانید از همان جدول وزن میلگرد استفاده کنید.
بخشی از مشخصات فنی این محصولات به پوشش آن‌ها برمی‌گردد. معیارهایی مثل نوع رزین، ضخامت پوشش اپوکسی، رنگ (در ایران فقط رنگ سبز وجود دارد اما در بعضی از کشورها رنگ‌های بنفش و خاکستری نیز دیده می‌شود)، تست‌های مقاومت حرارتی، الکتریکی و خوردگی مشخصات فنی اختصاصی میلگرد اپوکسی را تعیین می‌کنند.
مزایا و معایب میلگرد اپوکسی
میلگرد اپوکسی به‌دلیل مقاومت بالا در برابر زنگ‌زدگی و طول عمر زیاد، یکی از گزینه‌های محبوب در پروژه‌های عمرانی مدرن محسوب می‌شود. این نوع میلگرد با داشتن پوشش سبزرنگ رزین اپوکسی، از تماس مستقیم فولاد با عوامل خورنده جلوگیری می‌کند و دوام بتن را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد. از همین‌رو، در پروژه‌هایی که دوام و ماندگاری اولویت دارد، استفاده از آن توصیه می‌شود. در ادامه به بررسی مزایا و معایب این میلگرد می‌پردازیم:
مزایای میلگرد اپوکسی
- مقاومت بسیار زیاد دربرابر زنگ‌زدگی و خوردگی
- عمرمفید بیشتر نسبت به مقاطع بدون پوشش
- قیمت مناسب‌تر نسبت به میلگرد گالوانیزه یا استیل
- ساده بودن ترمیم بخش‌های آسیب دیده پوشش اپوکسی
- عدم ایجاد تغییر در وزن یا ویژگی‌های میلگرد فولادی
- قابلیت فرم‌دهی و خمکاری
معایب میلگرد اپوکسی
- مقاومت پایین پوشش دربرابر ضربه و آسیب‌های مکانیکی
- چسبندگی کم‌تر به بتن نسبت‌به مقاطع بدون پوشش
- از بین رفتن مقاومت پوشش اپوکسی در دماهای بالای 100 درجه سانتی‌گراد
- هزینه حمل‌ونگهداری بالاتر
نحوه خمکاری میلگرد اپوکسی
بسیاری از میلگردهای پوشش‌دار مانند گالوانیزه، در فرآیند خمکاری آسیب می‌بینند و بخشی از پوشش آن‌ها در این فرآیند از بین مي‌رود. اما میلگرد اپوکسی قابل خمش است و حتی اگر پوشش رزین آن آسیب ببیند هم امکان ترمیم آن وجود دارد. البته خم کردن مقاطع طبق فرآیند استاندارد خمکاری میلگرد اهمیت بسیاری دارد و نقش مهمی در امنیت سازه و استحکام فولاد ایفا می‌کند.
بهترین روش برای خمکاری این است که ابتدا میلگرد را خم کنید، به فرم مورد نیاز خود درآورید و سپس پوشش اپوکسی برای آن ایجاد کنید. این روش برای تولید مقاطعی مثل خاموت که فرم آن‌ها مشخص است، کاربرد دارد. اما در اکثر مواقع امکان پوشش‌دهی بعد از خمکاری وجود ندارد. در این حالت باید دو نکته مهم را رعایت کنید؛ نکته اول دمای خمکاری است و نکته دوم شعاع خمکاری. برای خمکاری میلگرد اپوکسی باید دمای محل خمش را تا 100 الی 120 درجه سانتی‌گراد بالا ببرید. دقت داشته باشید که افزایش دما باید به‌صورت غیرمستقیم و بدون شعله انجام شود؛ زیرا استفاده از شعله، پوشش اپوکسی را می‌سوزاند. شعاع خم نیز باید به‌صورت استاندارد حدود 4 الی 6 برابر قطر میلگرد باشد.
برای حفظ پوشش اپوکسی بهتر است از ابزارهای خمکاری که لبه آن‌ها با پوشش پلاستیکی پوشیده شده، استفاده کنید. در صورت آسیب‌‌دیدن پوشش اپوکسی حتما با استفاده از اسپری‌های ترمیم‌کننده یا رنگ محل آسیب را ترمیم کنید. دقت داشته باشید که در فرایند ترمیم، سطح میلگرد روغنی، خاک‌آلود یا آغشته به مواد شیمیایی نباشد.
چگونه از میلگرد اپوکسی نگهداری کنیم؟
مهم‌ترین ضعف میلگرد اپوکسی این است که پوشش رزینی آن در صورت ضربه یا خراش، آسیب مي‌بیند. عوامل خورنده از همین آسیب‌دیدگی‌های کوچک به هسته فولادی راه پیدا می‌کنند و باعث خوردگی و زنگ‌زدگی آن میشوند. به‌همین‌دلیل باید این مقاطع را در شرایط مناسب نگهداری کنید و در حین کار با آن‌ها دقت کافی داشته باشید. در ادامه نکاتی که در نگهداری این محصولات اهمیت دارد را بررسی می‌کنیم:
- مقاطع را در انبارهای مسقف و خشک نگه دارید.
- میلگردها را روی زمین نگذارید و زیر آن‌ها پالت‌های چوبی قرار دهید.
- قرار گرفتن در معرض نور آفتاب مداوم پوشش اپوکسی را می‌پوساند. بهتر است روی مقاطع پوشش‌های برزنتی یا مقاوم دربرابر UV قرار دهید.
- اگر قرار است میلگردها را روی هم بچینید، بین آن‌ها لایه‌های جداکننده لاستیکی یا پلاستیکی قرار دهید.
- در صورت جابه‌جایی مقاطع با جرثقیل حتما محل قلاب‌ها را با لاستیک بپوشانید تا به پوشش آن‌ها آسیب نرسانند.
- میلگردها را در معرض تماس با مواد شیمیایی، روغن، گریس و بنزین قرار ندهید چون باعث جدا شدن پوشش اپوکسی از بدنه میلگرد می‌شود.
نحوه تعمیر میلگرد اپوکسی
صورت آسیب دیدن پوشش رزینی باید آن را ترمیم کنید و سپس میلگرد را مورد استفاده قرار دهید. دقت داشته باشید که فرآیند ترمیم باید در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود تا بدنه فولاد هسته زنگ نزند. ترمیم اپوکسی روی فولاد زنگ‌زده، عملا هیچ فایده‌ای ندارد. در ادامه فرآیند ترمیم این مقاطع فولادی را نیز توضیح می‌دهیم:
- سطح محل آسیب را کاملا تمیز کنید و مطمئن شوید هیچ آلودگی روی آن وجود ندارد.
- رنگ‌ها یا اسپری‌های ترمیم‌کننده اپوکسی به‌صورت آماده در بازار موجود هستند. این ترمیم‌کننده‌ها یا دوفاز هستند و یک فاز آن‌ها برای فیکس کردن پوشش است یا به‌صورت اسپری آماده هستند. به‌اندازه ضخامت سایر بخش‌های پوشش اپوکسی، محل آسیب را به ماده ترمیم‌کننده آغشته کنید. در صورت دوفاز بودن ترمیم‌کننده، بلافاصله بعد از پر شدن بخش آسیب‌دیده، سخت‌کننده را روی سطح اسپری کنید.
- میلگرد را برای چند ساعت در دمای معمولی اتاق، در سایه و به‌دور از رطوبت قرار دهید تا ترمیم‌کننده کامل خشک شود.
تفاوت میلگرد اپوکسی با میلگرد آجدار
میلگرد آجدار هسته اصلی میلگرد اپوکسی است؛ بنابراین هر دو مقطع فولادی شباهت‌های بسیاری به‌هم دارند، اما تفاوت‌هایی هم بین آن‌ها دیده می‌شود. اولین تفاوت آن‌ها به قیمت میلگرد برمی‌گردد؛ قیمت مقاطع اپوکسی کمی بالاتر از میلگردهای معمولی است، اما نسبت به میلگردهای گالوانیزه، پایین‌تر است. در ادامه سایر تفاوت‌های جزئی این دو نوع میلگرد را توضیح می‌دهیم.
- مقاطع آجدار پوشش خاصی ندارند و با قرار گرفتن در محیط‌های مرطوب یا شیمیایی سریع زنگ می‌زنند، اما هسته فولادی زیر پوشش رزینی برای مدت طولانی بدون زنگ‌زدگی و خوردگی می‌ماند.
- پوشش اپوکسی سطح صیقلی‌تری دارد، به‌همین‌دلیل چسبندگی آن به بتن از مقاطع آجدار معمولی کم‌تر است.
- عمر مفید مقاطع دارای پوشش اپوکسی بسیار بیشتر از محصولات آجدار است.
- بدنه میلگردهای آجدار به‌رنگ طبیعی فولاد است، اما پوشش اپوکسی سبزرنگ است.
- میلگردهای اپوکسی برای کاربردهای خاص در محیط‌های خورنده یا دارای رطوبت بالا استفاده مي‌شوند، اما کاربرد میلگرد آجدار عمومی‌تر است و در اکثر پروژه‌های عمرانی و صنعتی به‌کار می‌رود.
