ما هو حديد التسليح؟
تستخدم قضبان التسليح الفولاذية أو حديد التسليح لتحسين مقاومة الشد للخرسانة، لأن الخرسانة ضعيفة جدًا في التوتر، لكنها قوية في الانضغاط. حيث يستخدم الفولاذ فقط كحديد التسليح لأن استطالة الفولاذ بسبب درجات الحرارة المرتفعة (معامل التمدد الحراري) تعادل تقريبًا تلك الخاصة بالخرسانة.
درجات حديد التسليح برموز مختلفة:
الجدول 1: درجات حديد التسليح في الرموز المختلفة.
| المعيار الأمريكي (ASTM A 615) | معيار اليورو (DIN 488) | المعيار البريطاني (BS4449: 1997) | المعيار الهندي (IS: 1786) |
| درجة 75 (520) | درجة 500 S | درجة 460 A | درجة (Fe–415, Fe–500, Fe–500D) |
| درجة 80 (550) | درجة 500 M | درجة 460 B | درجة Fe – 550 |
أنواع قضبان حديد التسليح:
الأنواع الرئيسية من قضبان التسليح المستخدمة في البناء هي كما يلي:
1. قضبان التسليح المعتدلة:
عادةً ما يكون السطح للقضبان الفولاذية المعتدلة أملس. وهي متوفرة بأحجام مختلفة من 6 مم إلى 50 مم. كما يتم استخدامها في الخرسانة لأغراض خاصة، مثل المسامير في فواصل التمدد، حيث يجب أن تنزلق القضبان في غلاف معدني أو ورقي، لفواصل الانكماش في الطرق والممرات ولوالب العمود.
من السهل قطع القضبان الفولاذية المعتدلة وثنيها دون ضرر. وَبالنسبة للمباني الإنشائية مثل الجسور والهياكل الثقيلة الأخرى، لا ينصح باستخدام قضبان الفولاذ المعتدلة نظرًا لعدم وجود ترابط كبير بين الخرسانة والفولاذ، والانزلاق والقوة.
1. درجات قضبان التسليح المعتدلة:
1. القضبان الفولاذية الخفيفة:
- قضبان فولاذية معتدلة من الدرجة الأولى تم تحديدها على أنها (Fe 410-S أو Grade 60).
- قضبان فولاذية خفيفة من الدرجة الثانية تم تحديدها على أنها (Fe-410-o أو Grade 40).
2. قضبان فولاذية متوسطة الشد محددة بالحديد درجة 75:
المتطلبات المادية لقضبان الصلب الخفيفة هي في الجدزول أدناه:
الجدول 2: المتطلبات المادية لقضبان التسليح الخفيفة.
| أنواع الحجم الاسمي للقضيب | إجهاد الشد النهائي في (N / mm2) | إجهاد الخضوع (N / mm2) | نسبة الاستطالة (min) |
| الفولاذ الطري من الدرجة الأولى أو 60 للقضبان حتى 20 مم | 410 | 250 | 23 |
| الفولاذ الطري من الدرجة الأولى أو 60 للقضبان فوق 20 مم حتى 50 مم | 410 | 240 | 23 |
| الفولاذ الطري الدرجة الثانية أو الدرجة 40 للقضبان حتى 20 مم | 370 | 225 | 23 |
| الفولاذ الطري الدرجة الثانية أو الدرجة 40 للقضبان فوق 20 مم حتى 50 مم | 370 | 215 | 23 |
| متوسط الشد الصلب درجة -75 للقضبان حتى 16 ملم | 540 | 350 | 20 |
| متوسط الشد الصلب درجة -75 للقضبان فوق 16 مم حتى 32 مم | 540 | 340 | 20 |
| متوسط الشد الصلب درجة -75 للقضبان فوق 32 مم حتى 50 مم | 540 | 330 | 20 |
2. قضبان التسليح المشوهه:
تحتوي القضبان الفولاذية المشوهة على أضلاع وعروات ومسافات بادئة على سطح الشريط، ممّا يقلل من المشكلة الرئيسية التي يواجهها قضيب الفولاذ الطري بسبب الانزلاق ويتم تحقيق الترابط الجيد بين الخرسانة وحديد التسليح.
كما أنه خصائص الشد للقضبان الفولاذية المشوهة أعلى مقارنة بالأنواع الأخرى من التسليح. ويتم إنتاج هذه القضبان في أقسام من 6 مم إلى 50 مم.
1. أنواع قضبان الصلب المشوهة:
1. القضبان المعالجة ميكانيكيًا حراريًا (TMT):
القضبان المعالجة ميكانيكياً حرارياً هي قضبان معالجة بالحرارة عالية القوة المستخدمة في أعمال الخرسانة المسلحة بالأسمنت. كما أنه أحدث تحريض في قضبان التسليح بخصائص فائقة مثل القوة والليونة والقدرة على اللحام والقدرة على الانحناء وأعلى معايير الجودة على المستوى الدولي.
1. خصائص القضبان المعالجة ميكانيكيًا حراريًا:
- ليونة أفضل وقابلية للتطويع.
- قوة الخضوع العالية والمتانة.
- المزيد من قوة الترابط.
- مقاومة الزلازل.
- مقاومة حرارية عالية.
- اقتصادية وآمنة في الاستخدام.
- لا يوجد خسارة في القوة في الوصلات الملحومة.
- الأقطاب الكهربائية العادية المستخدمة في لحام الوصلات.
2. القضبان المشوهة عالية القوة (HSD):
تستخدم القضبان المشوهة في البناء بشكل رئيسي. كما يتم إنتاج هذه القضبان بأحجام أو مقاطع بقطر من 4 مم إلى 50 مم. حيث أن القضبان المشوهة عبارة عن قضبان فولاذية ملتوية على البارد مع بروز أو تشوه على السطح.
1.خصائص القضبان المشوهة عالية القوة:
- قيمة منخفضة للكربون: تتمتع القضبان المشوهة عالية القوة بمستوى منخفض من الكربون، ممّا ينتج عنه ليونة وقوة وقدرة جيدة على اللحام.
- قوة الترابط الفائقة: تشتهر القضبان المشوهة عالية القوة بقوة الترابط الممتازة عند استخدامها مع الخرسانة.
- القدرة على اللحام: نظرًا لأن هذه القضبان تحتوي على محتوى منخفض من الكربون، فإنّها تتمتع بقدرة لحام 100% مقارنة بالقضبان التقليدية.
- قوة شد عالية: تتميز القضبان المشوهة عالية القوة بقوة شد عالية. كما أنها توفر أصولًا كبيرة في عملية البناء، حيث يلزم الكثير من الانحناء وإعادة الانحناء.
- نطاق تطبيق واسع: تتمتع هذه القضبان بنطاق تطبيق واسع كما هو الحال في بناء الهياكل السكنية والتجارية والصناعية والجسور وما إلى ذلك.
- مرونة مرضية: أقل وزن وأقصى قوة ومناسبة لكل من تعزيز الضغط والتوتر.
3. أنواع أخرى من حديد التسليح:
اعتمادًا على نوع المواد المستخدمة في إنتاج حديد التسليح، توجد أنواع مختلفة من حديد التسليح، وهم:
1. حديد التسليح الأوروبي:
يتكون حديد التسليح الأوروبي من المنجنيز ممّا يجعله ينحني بسهولة. كما أنه غير مناسبة للاستخدام في المناطق المعرضة لظروف الطقس القاسية أو الآثار الجيولوجية، مثل الزلازل أو الأعاصير أو الأعاصير. تكلفة حديد التسليح هذا منخفضة.
2. حديد تسليح الكربون الصلب:
كما يمثل الاسم، فهو مصنوع من الفولاذ الكربوني ويعرف باسم (Black Bar) بسبب لون الكربون. حيث أن العيب الرئيسي لهذا الحديد هو تآكله ممّا يؤثر سلبًا على الخرسانة والهيكل. ونسبة قوة الشد إلى جانب القيمة تجعل من حديد التسليح الأسود أحد أفضل الخيارات.
3. حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي:
حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي هو حديد التسليح الأسود مع طبقة الايبوكسي. لديه نفس قوة الشد، لكنها أكثر مقاومة للتآكل من 70 إلى 1700 مرة. ومع ذلك، فإنّ طلاء الايبوكسي دقيق للغاية. وكلما زاد الضرر الذي يلحق بالطلاء، قلت مقاومة التآكل.
4. حديد التسليح المجلفن:
عادةً ما يكون حديد التسليح المجلفن أكثر مقاومة للتآكل بِأربعين مرة على الأقل من حديد التسليح التقليدي، ولكن من الصعب إتلاف طلاء حديد التسليح المجلفن. كما أن له قيمة أكبر من حديد التسليح المغطى بالإيبوكسي. ومع ذلك، فهي أغلى بحوالي 40% من حديد التسليح المغطى بالإيبوكسي.
5. قضبان تسليح البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية (GFRP):
يتكون تسليح البوليمر المقوى بالألياف الزجاجية من ألياف الكربون. ولأنه مصنوع من الألياف، لا يجوز الانحناء. كما أنه مقاوم جدًا للتآكل ومكلف عند مقارنته بحديد التسليح الآخر.
6. حديد التسليح المقاوم للصدأ:
يعتبر حديد التسليح المقاوم للصدأ هو أغلى قضبان التسليح المتوفرة، بحوالي ثمانية أضعاف سعر حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي. كما أنه أفضل حديد تسليح متاح لمعظم المشاريع. ومع ذلك، فإنّ استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ في جميع الظروف باستثناء الظروف الفريدة غالبًا ما يكون مبالغة.
