حديد التسليح عبارة عن قضبان طويلة مصنوعة من الفولاذ وتأتي بأحجام مختلفة. يمكن أن يكون إنتاج حديد التسليح عاديًا أو مضلعًا، وتكون قضبان التسليح المستخدمة في البناء مضلعة بشكل عام. سبب التضليع هو منع حديد التسليح من التحرك داخل الخرسانة أثناء الضغوط المفاجئة الناجمة عن الفيضانات أو الزلازل أو غيرها من الأحداث المشابهة.

يتم إنتاج هذا المنتج باستخدام عملية الدرفلة على الساخن، مع استخدام سبائك الصلب أو الحديد الخردة في بعض الأحيان كمواد خام. تنتج الشركات المختلفة قضبان التسليح بأحجام مختلفة، وقد تلتزم كل منها بمعايير محددة أثناء الإنتاج. وهذا الاختلاف يمكن أن يؤدي إلى اختلافات في جودة حديد التسليح بين العلامات التجارية المختلفة، وهو ما ينبغي أخذه بعين الاعتبار.

يتم تصنيع حديد التسليح على نوعين: عادي ومضلع، ويتم تصنيفهما حسب الجدول التالي:

العادي

حديد التسليح العادي، المعروف أيضًا باسم A1 ورمز S240، هو نوع من حديد التسليح الذي يتميز بمظهر ناعم ومصقول. بمعنى آخر، لا تحتوي هذا المنتج على أي مداس على سطحها الخارجي. يتم استخدامها لزيادة قوة الشد للخرسانة ولكن استخدامها محدود في البناء.

يتم إنتاج حديد التسليح العادي وتوافره بأقطار مختلفة تتراوح من 6 إلى 200 ملم، وتأتي بأطوال تتراوح بين 6 و12 مترًا، ولكل منها خصائص الأداء الخاصة بها. من المهم أن نلاحظ أن هذا المنتج البسيط لديه قوة شد أقل مقارنة بالأنواع الأخرى من حديد التسليح، مما يصنفه على أنه فولاذ ناعم.

تجد هذه القضبان تطبيقات في حالات صناعية مختلفة، بما في ذلك إنتاج قطع الغيار الصناعية وقطع السيارات، والأدوات الزراعية، والمفصلات، والتجهيزات الحديدية، والطرق الساخنة، والقضبان المتقاطعة، والمسامير، والصواميل. كما أنها مفضلة للطرق واللحام نظرًا لسهولة القطع والثني مقارنة بأنواع حديد التسليح الأخرى. كما ذكرنا سابقًا، تُستخدم قضبان التسليح البسيطة في الغالب في الصناعة، ولكنها تخدم أيضًا صناعة البناء والتشييد لصنع البراغي وأرانب العمل.

المضلع

تحتوي قضبان التسليح المضلعة على قطع على سطحها الخارجي، تُعرف باسم الأضلاع. واحدة من أهم الاختلافات بين حديد التسليح العادي والمضلع، والتي لها أهمية قصوى في تشييد المباني، هي قوة التصاقها بالخرسانة. تسمح المداسات الموجودة على قضبان التسليح المضلعة للخرسانة بالالتصاق بشكل أكثر فعالية بقضبان التسليح، مما يجعل من الصعب سحب حديد التسليح من الخرسانة. الغرض الأساسي من هذه القضبان هو تعزيز قوة ومقاومة الخرسانة. يتم إنتاج حديد التسليح المضلع بنوعين: قضبان ولفائف، بأحجام تتراوح من 5.5 إلى 40 ملم.

يتم تحديد هذا المنتج المضلع على أنه A2 وA3 وA4 (بينما يتم استخدام الاسم A1 لحديد التسليح العادي). يكمن الاختلاف بين هذه القضبان في أنماط مداسها: حديد التسليح A2 (الكود S340 وS350) له مداس حلزوني، وحديد التسليح A3 (الكود S400 وS420) له مداس من نسيج قطني طويل، وحديد التسليح A4 (الكود S500 وS520) له مداس مركب.

يعد استخدام المضلع أمراً شائعاً في البناء، ولها تطبيقات متعددة في هذا المجال، منها:

1. خرسانة الجدران
2. زيادة قوة الخرسانة
3. تعزيز الأساس
4. تعزيز قوة القص
5. صب أرضية الهيكل
6. الخصائص البدنية

تسمى قدرة الجسم على العودة إلى شكله الأصلي (خاصية المرونة) بعد التحميل والتفريغ بمعامل المرونة. وتعتبر هذه الخاصية من أهم الخواص الميكانيكية لقضبان التسليح. يتراوح معامل مرونة الخرسانة عادةً بين 14 و41 باسكال، مما يجعل الخرسانة مادة هشة وعرضة للتشقق.

لتعزيز الأداء المرن للخرسانة، يتم استخدام قضبان الصلب. يبلغ معامل مرونة قضبان الفولاذ حوالي 200 جيجا باسكال، على الرغم من أن هذه القيمة قد تختلف باختلاف أقطار وأبعاد قضبان التسليح. إذا كان معامل المرونة أقل من 200 ميجا باسكال، فمن الضروري زيادة عدد القضبان المستخدمة لتحسين مرونة الهيكل وتقليل احتمالية التشقق. يمكن تحديد معامل مرونة الفولاذ المستخدم في حديد التسليح من خلال منحنى الإجهاد والانفعال لموادها. يعرض الجدول أدناه أنواع هذا المنتج بناءً على الليونة.

تشير “الاستطالة” إلى قدرة المادة على تغيير شكلها الطولي تحت الأحمال المحورية (الشد). عندما يتم تطبيق أحمال إضافية على الهيكل، فإن قضبان التسليح تغير شكلها بشكل كبير، وبهذه الطريقة، فإنها تتحكم في تمدد الشقوق في الخرسانة. يتم قياس الزيادة في طول حديد التسليح من خلال تطبيق قوة شد عليه، وهو اختبار يعرف باسم اختبار الشد. ولهذه الخاصية علاقة مباشرة بقوة الشد لحديد التسليح.

يحتفظ الفولاذ بخاصيته المرنة حتى يصل إلى قوة الخضوع. ونتيجة لذلك، إذا كان الحمل أقل من نقطة الخضوع، فإن الهيكل الخرساني المسلح يعود إلى شكله الأصلي بعد التحميل. تتراوح مقاومة الخضوع للقضبان الفولاذية عادةً بين 275 و690 ميجا باسكال، وهذه المقاومة مستقلة عن قطر حديد التسليح.

وباستخدام الترتيب المناسب والجمع بين حديد التسليح يمكن تحقيق المقاومة المطلوبة دون تغيير مساحة (عدد) حديد التسليح. تعمل هذه الخاصية على زيادة مرونة استخدام حديد التسليح في الهياكل الخرسانية المختلفة للحصول على خصائص مماثلة. وفقًا للمعيار الإيراني 3132، يجب أن تتوافق الاستطالة وقوة الشد والحد الأدنى من مقاومة الخضوع لقضبان التسليح العادية والمضلعة مع الجدول أدناه:

الخصائص الكيميائية

يمكن أن تظهر هذا المنتج تركيبات كيميائية مختلفة اعتمادًا على التطبيقات المقصودة منها. يختلف التركيب الكيميائي قليلاً بين الحالة المنصهرة أثناء الصب والمنتج النهائي. يعرض الجدول أدناه الحد الأقصى للكميات المسموح بها من العناصر في التركيب الكيميائي للمعدن المنصهر المستخدم في صب قضبان التسليح البسيطة والمضلعة، معروضة بنسب كتلية ووفقًا للمعايير الإيرانية 3132.

تعد شركة آسان فرم کیمیا موردًا بارزًا ومعروفًا لأنواع مختلفة من حديد التسليح العادي والمضلع بأشكال وأحجام مختلفة في إيران.