مقاوم سازی ساختمان ها باید با روش های مختلفی انجام شود تا بتوانیم یک ساختمان را از جوانب مختلفی ایمن بدانیم. کاشت میلگرد یکی از فرآیندهایی است که می تواند با هدف مقاوم سازی ساختمان ها انجام شود. این فرآیند در حال حاضر در بسیاری از ساختمان ها در حال اجرا شدن است و می تواند تاثیر زیادی روی مقاومت سازه ها، بهبود کیفیت ساختمان ها و همچنین جلوگیری از آوار شدن بخش هایی از ساختمان در هنگام باد و زلزله داشته باشد.
کاشت میلگرد چیست؟
کاشت میلگرد یکی از فرآیندهای مقاوم سازی ساختمان ها است. مهندسین ساختمان سازی این فرآیند را با انجام مراحل خاصی از قبیل سوراخ کردن بتن و کاشتن میلگرد در داخل آن انجام می دهند. مقاوم سازی ساختمان ها با کاشت میلگرد بر اساس قوانین و ضوابط مشخصی انجام می شود تا در نهایت بتوانیم شاهد مقاومت ساختمان ها به صورت اصولی باشیم. به طور خلاصه می توانیم بگوییم که کاشت میلگرد عملیاتی است که با هدف افزایش دوام و مقاومت بتن انجام می شود. در حال حاضر، بهترین روش برای افزایش مقاومت سازه های بتنی این اقدام است. معمولا در مواقعی که نقشه های طرح و اجرای سازه ها دچار تغییر شوند، مهندسین مجبور خواهند شد که برای تامین مقاومت مورد نیاز از میلگردها استفاده کنند. مراحل کاشت میلگرد در داخل بتن شامل سوراخ کردن آن ها به وسیله دریل، شستشو و تمیز کاری سطوح بتنی و داخل سوراخ های ایجاد شده، تزریق چسب کاشت میلگرد و در نهایت کاشتن میلگرد در داخل سوراخ ها است. در چنین شرایطی می توان مقاومت سازه های بتنی را به شدت افزایش داد.
چسب کاشت میلگرد چیست؟
چسب کاشت میلگرد یک ماده شیمیایی است که معمولا از جنس پلی استر، وینیل استیل و یا رزین اپوکسی می باشد. این چسب ها با یک سری افزودنی های خاص تولید می شوند که می توان با کمک آن ها، مراحل کاشت میلگرد را به صورت اصولی تر انجام داد. انعطاف پذیری مناسب این چسب ها و ویسکوزیته مناسب آن ها، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به همین خاطر توصیه ما این است که در هنگام خرید این محصولات به دقت به جزئیات آن ها توجه داشته باشید. چسب کاشت میلگرد یکی از انواع محصولاتی است که می تواند به منظور تثبیت میلگرد در داخل بتن و بخش هایی از دیوار مورد استفاده قرار گیرد. این چسب ها در واقع نوعی بست و اتصال دهنده برای میلگردهای مختلف محسوب می شوند که می توانند فلزات را به بتن اتصال دهند و موجب اتصال مصالح با پایه بنایی شوند. چسب کاشت میلگرد می تواند برای اتصال المان های مختلف در ساختمان پس از ساخت آن ها استفاده شود.
جنس چسب کاشت میلگرد
چسب کاشت میلگرد را می توان بر اساس جنس به سه مدل اپوکسی، وینیل استر و پلی استر تقسیم بندی کرد. اکثر چسب هایی که بدین منظور استفاده می شوند، بر پایه رزین اپوکسی هستند و مقاومت بالایی در برابر رطوبت دارند. با این حال دو چسب دیگر نیز می توانند برای کاشت انواع میلگرد در بتن مورد استفاده قرار گیرند.
بسته بندی چسب کاشت میلگرد
چسب کاشت میلگرد را می توان از نظر نوع بسته بندی به سه صورت کارتریجی، کپسولی و حجمی تقسیم بندی کرد. چسب های کارتریجی معمولا به صورت دو جزئی تولید می شوند و می توانند مقاومت بسیار بالایی داشته باشند. چسب های حجمی به صورت حجمی و فله ای به فروش می روند و به غیر از چسباندن میلگرد، می توانند در صنایع ساختمان سازی نیز با کاربردهای متنوع مورد استفاده قرار گیرند. این چسب ها نیز یا سه جزئی تولید می شوند یا دو جزئی. در نهایت آخرین مدل از چسب هایی که برای کاشت میلگرد به ندرت استفاده می شوند، چسب های کپسولی هستند که فرآیند تولید خاصی نیز دارند.
کاربردهای کاشت میلگرد در بتن چیست؟
هدف اصلی برای کاشت میلگرد در بتن، مقاوم سازی بتن و جلوگیری از تخریب آن در شرایط خاص است. در واقع زمانی که مهندسین بر اساس محاسبات خود، متوجه می شوند که سازه بتنی مقاومت بالایی ندارد، می توانند از میلگردها برای مقاوم سازی آن ها سازه ها استفاده کنند. این روش مقاوم سازی سازه ها هم می تواند برای ساختمان های جدید مورد استفاده قرار گیرد، هم برای توسعه سازه های قدیمی کاربرد دارد. در حال حاضر طیف گسترده ای از پروژه های ساختمانی با کمک این روش مقاوم سازی می شوند. بنابراین، یادگیری نحوه کاشت این میلگردها در بتن برای مجریان، پیمانکاران ساختمان و همچنین مهندسین بسیار حائز اهمیت است. اصول کاشت میلگرد در داخل بتن با کمک روش شیمیایی و مراحل خاصی از جمله سوراخ کاری، تمیز کاری و تزریق چسب و نصب میلگرد انجام می شود که در انتهای مقاله به صورت مفصل در مورد آن ها توضیح خواهیم داد.
- مقاوم سازی ساختمان های بتنی به روش ژاکت بتنی
یکی از دلایل اصلی کاشت میلگرد در ساختمان ها، مقاوم سازی آن ها به روش ژاکت بتنی است. در این روش از ترکیب بتن و میلگردهای مختلف برای مقاوم سازی استفاده می شود. به طوری که می توان مقاومت خمشی و برشی سازه های بتنی را افزایش داد. - افزودن المان های جدید به سازه های موجود (مانند سقف، دیوار برشی، تیر و ستون)
در برخی از شرایط لازم است که المان های جدید به سازه های موجود اضافه شوند. در چنین شرایطی استفاده از میلگرد برای افزودن المان های جدید به سازه های موجود مانند سقف، دیوار برشی، تیر و ستون الزامی است. در عناصر سازه ای مانند دال، ستون و دیوار بهتر است که کاشت میلگردهای جدید با کمک آرماتوربندی در داخل بتن مسلح انجام شود. در چنین شرایطی بتن خرد نمی شود و همچنین این احتمال وجود دارد تا از برخورد آرماتورها به یکدیگر جلوگیری شود. - نصب صفحات فلزی
به بتن در مواقعی که نیاز به اتصال صفحات فلزی به بتن باشد، می توان از میلگردها استفاده کرد. این میلگردها به راحتی در انتهای سازه بتنی با چسب تثبیت می شوند. سر دیگر میلگرد را نیز می توان با چسب مناسب به صفحات فلزی متصل کرد. در نهایت یک اتصال پایدار و مقاوم بین بتن و صفحات فلزی شکل می گیرد. - کاشت میلگرد در فونداسیون
ساختمان یکپارچه سازی فونداسیون، اصلاح ابعاد در یک یا چند وجه فونداسیون، افزایش ارتفاع و مقاومت فونداسیون و … از جمله مزایای کاشت میلگرد در فونداسیون ساختمان ها محسوب می شوند. در واقع کاشتن میلگرد در داخل فونداسیون با هدف یکپارچه سازی آن انجام می شود. برای این کار نیاز به سوراخ کاری با کمک دریل است. قبل از شروع کاشت انواع میلگرد در داخل فونداسیون، می بایست که محاسبات مختلفی از جمله قطر و عمق سوراخ، قطر میلگرد و … انجام شوند. در برخی از مواقع ممکن است که میلگردهای اجرایی در فونداسیون مطابق با نقشه های اجرایی نباشند. یا ممکن است که به دلیل افزایش بار وارده به ساختمان و یا تغییر کاربری آن، فونداسیون موجود توانایی باربری نداشته باشد. در چنین شرایطی می بایست به روش ژاکت بتنی ابعاد فونداسیون را افزایش داد. همانطور که در بخش قبل نیز اشاره کردیم، برای اجرای ژاکت بتنی نیاز به کاشت میلگرد می باشد. - کاشت میلگرد در تیر بتن آرمه
در اکثر مواقع نیاز است که برای تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی، مراحل کاشت میلگرد در تیر بتن آرمه را انجام داد. معمولا برای اتصال بتن جدید به قدیم و اتصال اجزای مختلف فولادی به سازه های بتنی، از روش کاشت میلگرد استفاده می شود. اتصالی که بین دو المان به واسطه میلگرد انجام می شود، باید پاسخگوی نیروهای وارده به دو المان باشد. با توجه به اینکه در بعضی از پروژه های ساختمانی میلگردها مطابق با نقشه های اجرایی در تیر بتن آرمه قرار نمی گیرند و یا اینکه به دلیل محاسبات غلط، میلگردها باعث افزایش بار وارده به ساختمان شده است، لازم به اجرای ژاکت بتنی با هدف مقاوم سازی ساختمان است. در نظر داشته باشید که در مواقعی که کاربری ساختمان تغییر می کند و دیگر ساختمان مقاومت لازم را بر اساس آن کاربری ندارد، باز هم باید از روش ژاکت بتنی استفاده کرد. در چنین شرایطی ابعاد تیر افزایش پیدا می کند و نیاز است که برای اجرای این روش مقاوم سازی، از کاشت میلگرد استفاده شود. - کاشت میلگرد در ستون بتنی
یکی از رایج ترین روش ها برای کاشت میلگرد، کاشت آن ها برای اتصال چند بخش از سازه مستقل از یکدیگر است. با کمک کاشتن میلگرد در ستون ها، می توان اتصال تیر بتنی به ستون، طراحی راه پله های شمشیری و یا اتصال بخش جدید به ستون ها را انجام داد. کاشت میلگرد در ستون های ساختمانی می تواند به صورت عمود بر ستون ها و یا در امتداد آن ها انجام شود. در هر صورت باید توجه داشت که فاصله بین میلگردها در محاسبات چقدر است و محل استقرار خاموت ها چگونه تعیین شده است. برای جلوگیری از بروز حوادث خطرآفرین، لازم است که کاشت میلگرد در ستون ها بر اساس نقشه های اجرایی انجام شود. در غیر این صورت ممکن است بار وارده به ساختمان افزایش پیدا کند و یا اینکه محاسبات میلگردهایی اجرایی دچار تغییر شوند. علاوه بر این موضوع اگر کاربری ساختمان تغییر پیدا کند و ساختمان قادر به تحمل شرایط جدید نباشد، مجددا لازم است که مراحل کاشت انواع میلگرد به روش ژاکت بتنی انجام شود.
محاسبات کاشت میلگرد در بتن بر چه مبنایی است؟
یکی از مهم ترین اقداماتی که باید قبل از کاشت میلگرد انجام داد، محاسبات آن است. اگر این محاسبات به درستی انجام نشوند، کاشتن میلگرد در ساختمان ها تاثیر زیادی روی مقاومت آن ها ندارد و حتی می تواند باعث کاهش مقاومت ساختمان ها نیز شود. از این رو برای کاشت انواع میلگرد و خاموت در بتن، لازم است که محاسبات اجرایی انجام شوند. محاسبات برای کاشت میلگرد در بتن به دو روش قابل انجام است. در روش اول می توان محاسبات را به صورت دستی و فرمولی و با کمک آیین نامه های ACI انجام داد. در حال حاضر این روش توسط بسیاری از مهندسین محاسب مورد استفاده قرار می گیرد. اما خطاهای احتمالی در حین محاسبه، باید به طور دقیق بررسی شوند تا مشکلی در حین کار به وجود نیاید. توصیه می شود که حتما مراحل انجام محاسبات کاشت میلگرد در بتن به یک فرد متخصص و باتجربه سپرده شود؛ چرا که اگر این کار بدون تخصص انجام شود، می تواند مشکلات زیادی را به وجود آورد. در برخی از مواقع میلگردهای کاشته شده فاصله کمی با سطح بتن خواهند داشت. در چنین شرایطی لازم است با رعایت حداقل پوشش بتنی موجود در استانداردها، مقاومت میلگردهای بتن درجا نیز محاسبه گردند.
در روش دوم، می توان محاسبات کاشت میلگرد را با کمک نرم افزارهای محاسباتی انجام داد. نرم افزارهای محاسباتی توسط شرکت های خاصی مانند هیلتی به مهندسین ارائه شده اند. به عنوان مثال این نرم افزارها می توانند بر اساس چسب مورد استفاده و سایز میلگرد شما، سایز سوراخ ایجاد شده را به طور دقیق مشخص کنند. استفاده از این روش برای محاسبات مربوط به میلگرد، می تواند خطای انسانی را کاهش دهد. باید توجه داشت که خروجی محاسبه در هر دو روش مشابه بوده و موارد زیر را در بر خواهد گرفت:
- قطر سوراخ کاشت
کاشت میلگرد یکی از مهم ترین موارد خروجی در اثر محاسبه کاشت میلگرد، قطر سوراخ است. اگر قطر سوراخ به درستی انتخاب نشود، کیفیت کار بسیار کاهش پیدا می کند و می توانیم شاهد افت عملکرد ساختمان باشیم. بنابراین، لازم است که قطر سوراخ کاشت بر اساس قطر آرماتور مشخص شود. - قطر آرماتور مورد نیاز برای کاشت میلگرد
قطر آرماتور مورد نیاز برای کاشت میلگرد، یکی دیگر از خروجی های محاسبات دستی و نرم افزاری است. این قطر نشان می دهد که شما باید از چه میلگردهای آج دار و یا بدون آجی برای کاشت میلگردها استفاده نمایید. - عمق کاشت میلگرد
در بتن عمق کاشت میلگرد در بتن یکی دیگر از مواردی است که در اثر محاسبات انجام شده به طور دقیق مشخص می شود. این عمق تعیین می کند که میلگرد تا چه اندازه به داخل بتن فرو رود. عمق کاشت انواع میلگرد در بتن بر اساس قطر سوراخ، قطر آرماتور و موارد متنوع دیگری محاسبه می شود و رعایت آن الزامی است. - مقدار چسب مورد نیاز برای کاشت میلگرد
مقدار چسب مورد نیاز برای کاشت میلگرد و حتی نوع چسب را نیز می توان بر اساس محاسبات نرم افزاری و یا دستی مشخص شود. حجم دقیق چسب مورد نیاز بر اساس روش های اجرایی پس از انجام محاسبات، قابل استخراج است. از این رو می توان از خرید بیش از حد چسب ها جلوگیری کرد.
مراحل کاشت میلگرد در بتن چگونه است؟
مراحل کاشت میلگرد در بتن در همه ساختمان ها به صورت یکسان است. لازم است که مهندسین اجرایی بر اساس نقشه اجرایی میلگردها آن ها در سازه های بتنی اجرا کنند و حتما به صورت مرحله به مرحله پیش بروند. در ادامه به مراحل کاشت انواع میلگرد در سایزهای مختلف اشاره می کنیم:
- ایجاد سوراخ در بتن مطابق نقشه کاشت میلگرد
در مرحله اول لازم است که در بتن مطابق با نقشه کاشت میلگرد سوراخ ایجاد شود. این سوراخ مطابق با نقشه اجرایی بوده و دارای قطر مشخصی می باشد. سوراخ کاری با کمک دریل های مخصوص انجام می شود. به طوری که می توان با تنظیم دقیق قطر، بستر مناسب را برای کاشت میلگردها فراهم کرد. - تمیز کردن سوراخ ایجاد شده با دمیدن هوا
با کمک دستگاه های مناسب مکش یا دمش هوا، می توان سوراخ های ایجاد شده را به طور کامل تمیز کرد. این کار کاملا ضروری بوده و برای تثبیت بهترین میلگردها در داخل سوراخ ها انجام می شود. - تزریق چسب کاشت میلگرد در سوراخ ها به اندازه مورد نیاز
در مرحله بعدی لازم است که چسب کاشت میلگرد در داخل سوراخ ها به اندازه مورد نیاز تزریق شود. این چسب می تواند از جنس رزین اپوکسی، پلی استر و وینیل استر باشد که هر کدام خصوصیات خاص خودشان را دارند. - کاشت میلگرد در هر سوراخ
در نهایت می توان با کمک میلگردهای تهیه شده مراحل کاشت میلگرد را در هر سوراخ انجام داد. این مرحله نیاز به تجربه بسیار زیادی دارد. چرا که تثبیت میلگردها در داخل سوراخ می تواند از اهمیت بسیار زیادی برخوردار باشد.
کنترل کیفیت کاشت میلگرد در بتن به روش pull-off
در حال حاضر تست Pull Off یا همان کشش سطحی، یکی از بهترین تست هایی است که می تواند برای ارزیابی مقاومت بتن مورد استفاده قرار گیرد. این تست با کمک چسباندن یک دیسک آلومینیومی و یا فولادی با قطر 50 میلی متر بر روی سطح بتن توسط یک چسب مناسب با مقاومت بالا انجام می شود. بنابراین، مراحل انجام این تست بسیار ساده بوده و همین موضوع یکی از دلایل محبوبیت این روش برای کنترل کیفیت کاشت انواع میلگرد در بتن است. نکته مهمی که قبل از توضیح این تست باید به آن اشاره کنیم این است که در حین ریختن بتن، لایه سطحی معمولا دارای آب و سیمان بیشتری نسبت به داخل بتن است. همین موضوع باعث شده تا خواص بتن در بخش سطحی متفاوت از بخش های دیگر باشد. به همین خاطر کنترل کیفیت بتن با کمک مقاومت فشاری نمونه های مکعبی و استوانه ای و یا همچنین استفاده از تست Pull Off، می تواند نتیجه بسیار قابل قبولی ندهد. اما در مواقعی که نیاز به اندازه گیری مقاومت بتن در لایه سطحی باشد، می توان از این روش استفاده نمود. همچنین در مواقعی که نیاز به مشخص کردن مقاومت و چسبندگی نواحی ترمیم شده در داخل بتن باشد، می توان از این تست استفاده کرد.
اساس تست Pull Off این است که مقدار نیروی کششی که لازم است بر صفحه فولادی اعمال گردد تا صفحه به همراه لایه سطحی بتن جدا شود، مرتبط با مقاومت بتن می باشد. به منظور انجام این تست می بایست که مطابق با مراحل زیر پیش بروید و آن را اجرایی کنید:
- در ابتدا یک دیسک فلزی دایره ای شکل روی سطح آماده شده بتن با یک رزین اپوکسی مناسب چسبانده می شود. این چسب باید مقاومت کششی بیشتر نسبت به بتن داشته باشد.
- در مرحله بعدی تا زمان گسیختگی دیسک فلزی را تحت کشش قرار می دهیم. دستگاهی که بدین منظور استفاده می شود، لیمپت است. این دستگاه می تواند به اندازه 1.10 کیلونیوتن با نرخ رشد 6 کیلونیوتن بر دقیقه کشش وارد کند.
- در نهایت مقاومت کششی بر مبنای قطر صفحه و دقت 0.1 مگاپاسکال گزارش می شود. معمولا قطر صفحه 50 میلی متر است.
قیمت کاشت میلگرد در بتن چقدر است؟
این روش مقاوم سازی ساختمان های بتنی می تواند تاثیر زیادی روی مقاومت آن ها داشته باشد. بنابراین باید بدون توجه به هزینه، این کار را به صورت اصولی انجام داد. در غیر این صورت خسارات بسیار زیادی به ساختمان وارد می شود و مجبور می شوید که از روش ژاکت بتنی برای افزایش فونداسیون استفاده کرد. قیمت کاشت میلگرد در بتن بر اساس عوامل بسیار متنوعی محاسبه می شود که در ادامه مقاله به آن ها اشاره می کنیم:
- تعداد کاشت میلگرد
در بتن تعداد میلگردهایی که برای کاشت مورد استفاده قرار می گیرند، به صورت مستقیم روی قیمت تاثیر می گذارند. هر چقدر تعداد این میلگردها بیشتر باشد، هزینه اجرای میلگردها نیز افزایش پیدا خواهد کرد. - عمق کاشت میلگرد در بتن
عمق کاشت میلگردها در بتن نیز در طول زمان فرآیند دریل کاری و سختی کار موثر است. بدیهی است که هر چقدر عمق کاشت بیشتر باشد، هزینه اجرای آن نیز افزایش پیدا خواهد کرد. - قطر آرماتور مورد نیاز برای کاشت میلگرد
قطر آرماتور مورد نیاز برای کاشت میلگرد نیز می تواند روی قیمت کاشت این میلگردها موثر باشد. به طوری که هر چقدر قطر آرماتور بیشتر باشد، هزینه خرید آن ها افزایش پیدا می کند و در نهایت هزینه کل پروژه چندین برابر خواهد شد. - مقدار چسب مورد نیاز برای کاشت میلگرد
مقدار چسب مورد نیاز برای کاشت میلگرد می تواند تاثیر زیادی روی هزینه ها داشته باشد. به طوری که هر چقدر چسب بیشتری برای کاشت مورد استفاده قرار گیرد، هزینه اجرا نیز افزایش پیدا می کند. البته نوع چسب استفاده شده و کیفیت آن نیز روی هزینه اجرا موثر است. - دستمزد اکیپ اجرایی کاشت میلگرد
در نهایت به غیر از مواد اولیه که می توانند روی هزینه کاشت میلگرد موثر باشند، دستمزد اکیپ اجرایی نیز بسیار مهم است. هر چقدر دستمزد اکیپ اجرایی جهت کاشت انواع میلگرد بیشتر باشد؛ هزینه نهایی پروژه نیز افزایش پیدا خواهد کرد.