أنواع حديد التسليح في البناء
يعد حديد التسليح عنصرًا رئيسيًا وهامًا في الهياكل الخرسانية. عند إضافتها إلى الخرسانة نحصل على ما يسمى بالخرسانة المسلحة المستخدمة في بناء العناصر الإنشائية الأساسية في المنشآت. وبالطبع الحديد المستخدم له أنواع عديدة لتلبية جميع متطلبات عمليات البناء ، بالإضافة إلى أن لكل نوع خواص فيزيائية مختلفة. وهذا ما سنتعرف عليه في مقالتنا.
حديد التسليح
يتكون حديد التسليح بشكل أساسيّ من الفولاذ ويكون على هيئة قضبان طوليّة الشكل مصنوعة ضمن معامل متخصصّة لذلك لتلبية الأغراض الإنشائيّة في قطاع البناء، وتأتي أهميّة حديد التسليح ضمن المنشآت إلى قدرة الفولاذ الكبيرة على مقاومة إجهادات الشد (Tensile Stress) وهذا ما تفتقر إليه الخرسانة العاديّة التي تتمتّع بقدرتها الكبيرة على مقاومة إجهادات الضغط (compressive stress)، حيث تنتج هذه القوى نتيجةً لتطبيق الحمولات المختلفة على المنشأ.
أضف إلى ذلك أنّ المزيج المعدني المكوّن لحديد التسليح يتمتع بعامل تمدد حراري مشابه لعامل التمدد الحراريّ للخرسانة ممّا يجعل منه مادة مناسبة، وبهذا المزيج المتجانس ما بين الحديد والخرسانة نحصل على الخرسانة المسلحة.
تصنيف حديد التسليح
يُعتبر موضوع تصنيف حديد التسليح من الأمور الهامة الذي قد يختلف من بلد إلى آخر وذلك بسبب اختلاف أنواع الحديد والمتطلبات المفروضة في كل دولة والكودات الخاصة بالبناء، وفي جميع الأحوال يُعتبر تصنيف الجمعيّة الأمريكيّة للاختبار والمواد ASTM هو الأشهر عالميًا حيث قامت الجمعيّة بوضع معايير ثابتة وموحّدة لتصنيف أنواع حديد التسليح وذلك بالاعتماد على عدة نواحي هامّة، والتي تشمل:
- الرتبة Grade: تشير الرتبة الخاصة بحديد التسليح إلى مقدار مقاومة قوة الشد الذي يمكن للحديد أن يتحمله قبل تعرّضه للانكسار أو التشوّه، فعلى سبيل المثال حديد التسليح 40 تكون مقاومته لقوة الشد 40 كغ/مم2، وحديد التسليح 75 تبلغ مقاومته على الشد 70 كغ/مم2.
- قطر حديد التسليح Thickness: تُعتبر قياسات قطر حديد التسليح من الأمور الهامة عند حديثنا عن أنواع وتصنيفات الحديد، حيث تتوفّر قضبان التسليح بقياسات مختلفة تلبي جميع أنواع الاستخدامات، وبموجب التصنيف القياسي للجمعيّة الأمريكيّة ASTM يُشار إلى قطر الحديد بالرمز # يليه رقم يشير إلى الصنف، ويوجد 11 قياس مختلف للحديد.
- الشكل Pattern: تأتي قضبان التسليح بأسطح خشنة غير ملساء كما أنّها تأتي بأنماط مختلفة من حيث الشكل فمنها المحلزن ومنها الأملس، بالنسبة للأسياخ المحلزنة فإن سماكة النتوءات والتباعد بينهم وارتفاعها عن سطح السيخ يكون مدروس بدقة، حيث يساعد شكل السطح على زيادة الالتصاق بالخرسانة ويأمن التماسك المتين معها.
أنواع حديد التسليح
بشكل عام يوجد نوعين رئيسييّن من حديد التسليح وهما أكثر الأنواع شهرة واستخدامًا في مواقع البناء وهما:
حديد طري عادي (Mild Steel)
يأتي على شكل قضبان ملساء ويتوفّر بأقطار مختلفة بدءًا من 6 مم وصولًا إلى 50 مم، غالبًا لا يُستخدم كمادة تسليح أساسيّة في العناصر الإنشائيّة إنما ما تُستخدم في كمكون ثانوي في التسليح حيث يُستخدم على سبيل المثال في تعصيب البلاطات وعند فواصل التمدد والانكماش وتشكيل أساور الأعمدة، حيث يتميّز بسهولة القطع والثني والجدير بالذكر بأنّ هذا النوع يحتاج إلى إحداث نجش في نهايتها عند التكسيح.
حديد عالي المقاومة والإجهاد (High Strength)
وهي قضبان فولاذيّة محلزنة غالبًا ما تلوى على البارد تُستخدم على نطاق واسع في المنشآت وتشكل الحديد الرئيسيّ في تسليح العناصر الإنشائيّة ولا تحتاج إلى جنش عند تكسيحها، وتتوفّر بأقطار مختلفة بدءًا من 4 مم حتى 50 مم، ويحتوي مزيج الفولاذ المشكل لها على نسب منخفضة من الكربون مما يعطيها الليونة وقابلية أكبر للتشغيل واستخدام اللحام، ويتميّز هذا النوع من الحديد بمقاومة كبيرة على الشد تصل إلى 60 كغ/مم2.
أنواع أخرى لحديد التسليح
حديد التسليح الأوروبي (European Rebar)
يُعتبر من أقل أنواع الحديد من حيث المقاومة إذ أنّه ينجني بسهولة بالغة وذلك نظرًا لاستخدام المنغنيز في تصنيعه، ولا يُنصح باستخدامه في الهياكل الكبيرة.
حديد التسليح المطلي بالإيبوكسي (Epoxy-Coated Rebar)
يُعرف أيضًا باسم حديد التسليح الأخضر وهو مغطى بطبقة من الإيبوكسيّ الذي يزيد من مقاومته للتآكل بمقدار يصل من 70 إلى 1700 مرة، يُستخدم هذا النوع بشكل خاص في المنشآت التي تتعرض لعوامل جوية قاسيّة وتكون عرضة للتآكل مثل المنشآت في البيئات البحريّة أو الجسور.
حديد التسليح المقوى بالألياف الزجاجية Fiberglass rebar (FGRP)
هو نوع خاص من حديد التسليح المقوى بالألياف الزجاجيّة الذي يعطيها قوة أكبر ومقاومة أعلى للأملاح والمواد الكيميائيّة، ويتميّز هذا النوع بمقاومة شد أعلى من الفولاذ العادي ووزن أقل بنسبة تصل إلى 75%.
جدول مقاسات حديد التسليح
وفقًا الجمعيّة الأمريكيّة للاختبار والمواد ASTM تتوفر قضبان التسليح بأقطار مختلفة كما هو موضّح بالجدول التالي:
