میلگردهایی که در معرض رطوبت، یون کلرید و محیطهای مهاجم قرار میگیرند، خیلی سریع خورده میشوند و ظرفیت باربری سازه را کاهش میدهند. میلگرد اپوکسی با ایجاد یک لایه عایق روی سطح فولاد، این مشکل را تا حد زیادی برطرف میکند و عمر مفید سازههای بتنی را چند برابر افزایش میدهد.
تعریف میلگرد اپوکسی
میلگرد اپوکسی همان میلگرد آجدار فولادی است که روی سطح آن یک لایه رزین اپوکسی با ضخامت حدود چند صد میکرون اعمال میشود.
این پوشش عموماً به رنگ سبز تولید میشود و به همین دلیل در بازار با نام «میلگرد سبز» یا Green Rebar هم شناخته میشود.
هسته فولادی، همان خواص مکانیکی میلگرد معمولی (مقاومت تسلیم و کشش) را حفظ میکند، اما در برابر زنگزدگی بهمراتب پایدارتر است.
چرا از پوشش اپوکسی استفاده میشود؟
فولاد بدون پوشش در تماس با رطوبت، اکسیژن و یونهای کلرید به سرعت دچار خوردگی میشود و این خوردگی هم باعث کاهش سطح مقطع و هم ایجاد ترک در بتن میگردد.
لایه اپوکسی مانند یک سد نفوذناپذیر عمل میکند و اجازه نمیدهد آب و عوامل خورنده به سطح فولاد برسند؛ در نتیجه میلگرد برای سالهای طولانی سالم میماند.
مهمترین کاربردهای میلگرد اپوکسی
از آنجا که قیمت این محصول از میلگرد معمولی بیشتر است، استفاده از آن بیشتر در پروژههایی منطقی است که محیط آنها به شدت خورنده یا مرطوب است.
نمونه کاربردها:
- اسکلهها، موجشکنها و سازههای دریایی در مجاورت مستقیم آب دریا.
- سازههای آبی مانند سدها، پلهای روی رودخانه و کانالهای انتقال آب.
- فونداسیونها و المانهای بتنی در خاک شور یا مناطق ساحلی.
- تصفیهخانههای آب و فاضلاب و مخازن نگهداری پساب یا مواد شیمیایی.
- پلها، روسازیها، دالها و پارکینگهایی که در معرض نمکپاشی یخزدا هستند.
- سازههای صنعتی، بیمارستانی، آزمایشگاهی و تأسیسات نفت و گاز که با محیطهای شیمیایی در تماساند.
فرآیند تولید میلگرد اپوکسی
تولید این محصول در ادامه خط تولید میلگرد آجدار انجام میشود؛ یعنی ابتدا میلگرد معمولی با روشهای مرسوم نورد گرم تولید میشود و سپس در خط پوششدهی قرار میگیرد.
مراحل کلیدی:
- بازرسی اولیه سطح: میلگردهایی که ترک، پوستهشدگی یا عیب جدی دارند حذف میشوند تا پوشش روی سطحی سالم قرار گیرد.
- آمادهسازی سطح: تمیزکاری با سندبلاست یا اسیدشویی برای حذف زنگ، چربی و آلودگی انجام میشود تا چسبندگی اپوکسی به فولاد افزایش یابد.
- پیشگرم: میلگردها تا دمایی در حدود چند صد درجه سانتیگراد گرم میشوند تا پودر اپوکسی روی سطح ذوب شده و یک لایه یکنواخت تشکیل دهد.
- پاشش رزین: پودر اپوکسی با تفنگ پاشش روی میلگرد داغ اسپری میشود یا در برخی خطوط، روش غوطهوری به کار میرود.
- پخت و خنککاری: مقاطع وارد کوره شده تا پوشش پخت شود و سپس بهتدریج خنک میگردند.
- کنترل کیفیت و بستهبندی: ضخامت پوشش، چسبندگی و عیوب سطحی بررسی و بعد برند و مشخصات روی شاخهها درج میشود.
استانداردهای رایج میلگرد اپوکسی
تولید و کنترل کیفیت این محصول در دنیا بر اساس استانداردهای مشخص انجام میشود.
استاندارد ASTM A775 برای میلگرد با پوشش اپوکسی یکی از مهمترین مراجع بینالمللی است و جزئیات مربوط به نوع فولاد، روش آمادهسازی و حداقل ضخامت پوشش را مشخص میکند.
در ایران نیز بخشهایی از استاندارد ملی به این محصول اختصاص داده شده و به مواردی مانند شرایط نگهداری، بستهبندی و آزمونهای لازم اشاره میکند.
مشخصات فنی میلگرد اپوکسی
- هسته: میلگرد فولادی آجدار در گریدها و سایزهای متداول ساختمانی.
- وزن: پوشش اپوکسی سهم بسیار کمی از وزن کل دارد و معمولاً میتوان وزن را همانند میلگرد معمولی از جدول وزن محاسبه کرد.
- پوشش: رزین اپوکسی با ضخامت کنترلشده، معمولاً به رنگ سبز؛ البته در برخی کشورها رنگهای دیگری نیز استفاده میشود.
- آزمونها: تستهای چسبندگی، مقاومت به خوردگی، آزمون دیالکتریک و کنترل ضربه روی این محصولات انجام میشود.
مزایای میلگرد اپوکسی
- مقاومت بسیار بالا در برابر خوردگی و زنگزدگی در محیطهای مرطوب، شور و شیمیایی.
- افزایش چشمگیر عمر مفید سازه و کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری در بلندمدت.
- قیمت پایینتر نسبت به استفاده از میلگرد استنلس استیل یا بسیاری از راهکارهای مقاومسازی پیشرفته.
- بدون تغییر محسوس در خواص مکانیکی هسته فولادی؛ میلگرد همچنان قابلیت برش، خمکاری و شکلدهی دارد.
- بهبود عملکرد سازه در برابر ترکهای ناشی از خوردگی و چرخههای یخبندان و ذوب.
معایب و محدودیتها
- حساسیت پوشش در برابر ضربه، سایش و خراش؛ کوچکترین آسیب میتواند مسیر نفوذ رطوبت به فولاد را باز کند.
- چسبندگی کمی پایینتر نسبت به میلگرد بدون پوشش به دلیل سطح نرمتر اپوکسی، که باید در طراحی و اجرا لحاظ شود.
- کاهش پایداری پوشش در دماهای بالا؛ اپوکسی در دماهای زیاد کارایی خود را از دست میدهد.
- نیاز به دقت بیشتر در حملونقل، انبارش و عملیات برش و خمکاری برای جلوگیری از صدمه به پوشش.
اصول خمکاری میلگرد اپوکسی
بهترین سناریو این است که ابتدا میلگرد فرمدهی شود و سپس در کارخانه پوشش اپوکسی روی آن اعمال گردد؛ این روش برای تولید خاموت و قطعات تکراری بسیار مناسب است.
در پروژههایی که ناچار به خمکاری بعد از پوشش هستید، باید شعاع خمش مطابق ضوابط طراحی و چند برابر قطر میلگرد انتخاب شود تا فشار روی پوشش کم باشد.
گرمکردن غیرمستقیم محل خمش تا دمای کنترلشده، و استفاده از ابزارهایی با سطح نرم یا روکش پلاستیکی، احتمال ترکخوردگی پوشش را کم میکند.
در صورت آسیبدیدگی، ناحیه خمش باید با مواد ترمیمی اپوکسی اصلاح شود.
نکات مهم در انبارداری و نگهداری
- نگهداری در انبارهای مسقف و خشک و جلوگیری از تماس مستقیم با رطوبت و باران.
- قرار دادن میلگردها روی پالت و استفاده از لایههای جداکننده پلاستیکی یا لاستیکی بین ردیفها برای کاهش خراش.
- پوشاندن مقاطع در فضای باز با روکشهای مقاوم در برابر UV برای جلوگیری از تخریب تدریجی پوشش.
- اجتناب از تماس با روغن، گریس، حلالها و سایر مواد شیمیایی که میتوانند باعث جدا شدن اپوکسی شوند.
- استفاده از بست، قلاب و اسلینگ روکشدار در زمان جابهجایی با جرثقیل.
روش ترمیم آسیبهای سطحی
ابتدا محل آسیبدیده باید بهطور کامل از گردوغبار، زنگ، ذرات شل و چربی پاک شود.
سپس از رنگها یا اسپریهای ترمیمکننده اپوکسی با ضخامت متناسب با پوشش اصلی استفاده میشود.
پس از اعمال لایه ترمیم، میلگرد باید در شرایط خشک و سایه نگهداری شود تا ماده ترمیمی بهطور کامل سخت شود.
مقایسه میلگرد اپوکسی و میلگرد آجدار معمولی
| ویژگی | میلگرد آجدار معمولی | میلگرد اپوکسی |
| مقاومت به خوردگی | پایین در محیطهای مرطوب | بسیار بالا در محیطهای خورنده |
| عمر مفید سازه | متوسط | طولانیتر |
| قیمت | کمتر | بیشتر از معمولی، کمتر از استیل/گالوانیزه |
| رنگ ظاهری | رنگ طبیعی فولاد | غالباً سبز |
| چسبندگی به بتن | بیشتر | کمی کمتر به دلیل سطح نرمتر |
| نیاز به مراقبت در حمل و انبار | معمولی | بالا، حساس به ضربه و خراش |
| کاربرد | پروژههای معمولی و عمومی | محیطهای دریایی، شور، صنعتی و شیمیایی |
| |