همه چیز درباره میلگردهای بازالتی

برای به‌وجود آمدن میلگرد بازالت باید تعداد زیادی الیاف یا رشته بازالت در کنار هم قرار گرفته و به یکدیگر متصل شوند؛ این الیاف‌ها حاصل سنگ‌های آتشفشانی بوده و این میلگرد را نوعی آرماتور سنگی می‌دانند. ازجمله ویژگی‌ها و مزایای این میلگرد می‌توان به مواردی مانند تقویت بتن، وزن سبک، قدرت بالا و ماندگاری طولانی‌مدت، مقاومت بالای در برابر خوردگی، اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه اشاره کرد. ازآنجایی‌که این میلگرد خاصیت قلیایی دارد، به‌این‌ترتیب می‌توان از آن در محیط‌های اسیدی، نمکی و حتی با رطوبت بالا استفاده کرد؛ کاربرد میلگرد بازالت تنها در این مورد خلاصه نشده و برای ساخت سازه‌هایی مانند تونل‌سازی، ایجاد جاده، بزرگراه‌ها، اماکن نظامی و ایستگاه‌های لرزه‌نگار نیز گزینة مطلوبی به‌حساب می‌آید.

بازالت چیست؟

بازالت در واقع از سردشدن گدازه‌های آتشفشانی شکل‌گرفته و یک سنگ آذرین بیرونی مافیک به‌حساب می‌آید؛ مافیک یا بازیک به درصد بالای عناصری مانند آهن و منیزیم موجود در سنگ اشاره دارد که حالت قلیایی به سنگ بخشیده و نسبت اسیدی بودن آن را کم می‌کند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید 70 درصد کره زمین از بازالت تشکیل شده و 90 درصد سنگ‌های آتشفشانی نیز از بازالت هستند. این سنگ‌ها به رنگ مشکی یا مشکی مایل به قهوه‌ای یافت می‌شوند. گدازه‌های بازالتی به‌خاطر مقدار سیلیس کم موجود در آن‌ها، گرانروی کمی دارند؛ همین موضوع باعث شده تا بلافاصله بعد از خارج‌شدن از زمین سریعاً روی سطح زمین پخش شوند. از دیگر مشخصات و ویژگی‌های بازالت می‌توان به مقاومت فشاری آن Kg/cm2 3000 و وزن آن برابر است با  g/cm3 2.7 _ 3.3.

الیاف بازالت چیست؟

از اصلی‌ترین اجزا جهت تولید آرماتورهای بازالتی می‌توان به الیاف‌های (BF) آن اشاره کرد که از طریق ریسندگی سنگ ذوب شده حاصل می‌شود. این الیاف‌ها دارای سه کانون اصلی هستند که عبارت‌اند از پلاژیوکلاز، پیروکسن و الیوین؛ ین الیاف‌ها عایق حرارتی بسیار خوبی بوده و ثبات شیمیایی آن‌ها نسبت به الیاف شیشه در حالت آمورف بیشتر است. ازآنجایی‌که ضریب انبساط حرارتی BF به بتن خیلی نزدیک است، به همین خاطر می‌تواند تا حد زیادی از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری کند. ازجمله مشخصات و ویژگی‌های فیزیکی این الیاف‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مقاومت کششی: 3100 تا 4840 مگاپاسکال.
• مدول الاستیسیته: 85 تا 95 گیگاپاسکال.
• چگالی: 2.8 g/cm3
• میزان کشیدگی یا ازدیاد طول در نقطه شکست: 3.15 درصد

میلگرد بازالت چیست؟

میلگرد بازالت یک نوع میلگرد است که از الیاف، رشته و یا فیبر بازالت ساخته می‌شود و به پایداری ساختمان کمک می‌کند. بازالت دارای خواص مکانیکی و فیزیکی منحصربه‌فردی است که آن را تبدیل به یک ماده مناسب برای ساخت میلگرد می‌کند. نزدیک به 30 سال است که از الیاف بازالت برای ساخت محصولات پلیمری استفاده می‌کنند. میلگردهای تقویت شده با الیاف بازالت از سال 2015 در بازار موجود شد و افراد برای تقویت بتن آن را خریداری می‌کردند. اگر بخواهیم آن را با میلگرد فولادی مقایسه کنیم، باید بگوییم که وزن آن 4 برابر کمتر و مقاومت کششی آن هم 3 برابر بیشتر است. در فرایند ساخت میلگرد بازالت از فناوری پالتروژن استفاده شده که در این فناوری روی سطح الیاف‌ها را پروفیل زده و سمباده‌کشی می‌کنند تا بهتر به سطح بتن بچسبد.

انواع میلگرد بازالت

انواع میلگرد بازالت بر اساس سایز و اندازه تقسیم‌بندی می‌شوند. این میلگردها در قطرهای 4 تا 6 میلی‌متر و طول 500 تا 800 متر طول شده و برای جابه‌جایی می‌توان آن‌ها را به شکل رول درآورده و ازآنجایی‌که خاصیت ارتجاعی دارند، مجدداً بعد از باز کردن به حالت اولیه خود برمی‌گردند.

مزایای استفاده از میلگرد بازالت

اگر می‌خواهید برای اجرای سازه‌های خود از این میلگرد استفاده کنید، باید حتماً با مزایای استفاده از میلگرد بازالت آشنایی داشته باشید که در ادامه به‌صورت موردی آن‌ها را برای شما نام برده‌ایم:

•  نسبت به دیگر میلگردهای فولادی مقاومت بیشتری دارد
• استحکام کششی بالاتری دارد
• در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی مقاومت بالایی دارد
• در برابر رطوبت مقاوم‌تر است
• وزن کمتری دارد
• امکان حمل و جابه‌جایی راحت‌تری دارد
• امکان دستیابی به مواد اولیه به مقدار زیاد برای آن ساده‌تر است
• امکان ایجاد برش راحت بر روی آن وجود دارد
• قیمت میلگرد بازالت نسبت به قیمت میلگرد و انواع فایبرگلاس‌ها اقتصادی‌تر است
• در برابر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی مقاومت بالایی دارد

کاربرد میلگرد بازالت

همان‌طور که گفتیم میلگرد بازالت از کنار هم قرارگرفتن و فشرده‌سازی تعداد زیادی الیاف به وجود آمده و باهدف استحکام بخشیدن یا احیاء ترک‌خوردگی و ازبین‌بردن شکاف استفاده می‌شود؛ اما به‌طورکلی کاربرد میلگرد بازالت را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• برای ساخت رابیتس که خود نوعی تقویت‌کننده جاده‌ها و بزرگراه‌ها است، از الیاف بازالت استفاده می‌شود.
• برای افزایش ظرفیت تحمل باربر روی یک سازه آسیب‌دیده  و تقویت آن از میلگرد بازالت استفاده می‌شود.
• ازآنجایی‌که این میلگرد در برابر مواد نمکی و رطوبت مقاوم است؛ بنابراین از آن برای افزایش طول عمر ساختمان، ساخت جاده‌ها، ساخت پل‌ها و دیوارهای دریایی استفاده می‌شود.

کاربرد میلگرد بازالت علاوه بر موارد ذکر شده، در کارهای دیگری همچون مهندسی هیدرولیک، صنایع دریانوردی، ساختمان‌سازی، ساخت بتن‌های مسلح، احداث تونل، ایستگاه‌های ثبت لرزه، برج‌های مخابراتی، اماکن نظامی، فرودگاه‌ها و ایستگاه‌های تلویزیونی و رادیویی نیز مشهود است.

روش های تولید میلگرد بازالت

روش‌های تولید میلگرد بازالت در دو مورد خلاصه می‌شود که در ادامه هریک از آن‌ها را توضیح خواهیم داد:

تولید BF

برای تولید الیاف بازالت ابتدا باید سنگ آن در دمای 1500 درجه سانتی‌گراد ذوب شده و سپس الیاف را فرآوری و خرد کرده و می‌شویند. سنگی که در این دما ذوب شود از سر چند بوش خارج شده و فیبرهایی شش ضلعی با قطرهای 13 تا 19 میکرون به‌وجود می‌آورند. ازجمله مزایای تولید این الیاف‌ها می‌توان به عایق حرارتی بودن آن نسبت به دیگر الیاف‌ها و همچنین مضر نبودن آن برای محیط زیست اشاره کرد؛ چرا که در جریان ساخت آن هیچگونه ماده شیمیایی به مواد مذاب اضافه نشده و زباله‌ای حاصل نمی‌شود.

فشرده سازی BF

بعد از تولید الیاف تعداد زیادی از آن‌ها را کنار هم قرار داده و فشرده می‌کنند تا به شکل استوانه تبدیل شود، مرحله بعد نوبت به پوشش‌دادن این استوانه از رزین اپوکسی است تا اتصال الیاف‌ها را به یکدیگر محکم‌تر کند و در آخر برای اینکه چسبندگی آن با بتن بیشتر شود، دور الیاف فشرده شده را یک‌رشته داکرون محکم می‌پیچند. از دیگر راهکارهایی که بتواند سطح اتصال میلگرد با بتن را محکم‌تر کند، می‌توان به ماسه‌پاشی و آجدار کردن سطح میلگرد اشاره کرد.

مقایسه میلگرد بازالت با سایر میلگردهای موجود در بازار

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های آن‌ها در میزان مقاومت و استحکام در برابر عواملی مانند خوردگی، ساییدگی و زنگ‌زدگی است؛ میلگرد ساخته شده از الیافت بازالت در برابر این عوامل به‌خصوص در محیط‌های مرطوب مقاوم‌تر بوده و این در حالی است که دیگر میلگردها به دلیل مادة به کار رفته در ساختارشان زودتر دچار خوردگی و زنگ‌زدگی می‌شوند. BF نسبت به دیگر میلگردها نارسایی الکتریکی زیادی دارد. وزن این میلگردها حدوداً 4 برابر سبک‌تر از دیگر انواع میلگردهای فولادی است. مقاومت کششی آن‌ها نیز حدوداً 3 برابر بیشتر از دیگر میلگردها است. فرایند تولید این نوع میلگردها نیز بسیار راحت‌تر از پروسه تولید FRP است.