روش های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون

همانطور که می‌دانید میلگردها برای اس تحکام سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آنجایی که میلگردها خاصیت انعطاف‌پذیری به سازه می‌دهند از تخریب سازه در برابر زلزله جلوگیری خواهند کرد. همچنین این میلگردها برای تقویت بتن در برابر نیروها و تنش‌های کششی کاربرد دارند. امروزه سازه‌های بتن‌آرمه در صنعت ساختمان‌سازی کاربردهای فراونی پیدا کرده‌اند. اگر مشغول ساخت و ساز هستند حتما روش ‌های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون را شنیده‌اید. یکی از مهم‌ترین قسمت‌های ساخت یک سازه، تقویت و مقاوم‌سازی آن در برابر تخریب و عواملی همچون زلزله، خوردگی و ... می‌باشد. برای این کار از روش های مختلفی استفاده می‌شود که یکی از آنها به کاربردن روش کاشت میلگرد در بتن و فونداسیون خواهد بود. شاید این سوال به ذهن شما بیاید که چه موقع باید از کاشت میلگرد استفاده شود؟ و یا حتی چه آیین‌نامه‌ها و ضوابطی برای این کار وجود دارد؟ برای یافتن پاسخ پرسش‌های خود ابتدا بهتر است با این روش بیشتر آشنا شوید و مراحل آن را فراگیرید. برای یافتن سوال‌های خود تا پایان این مقاله ما را همراهی کنید.

کاشت میلگرد چیست؟

ممکن است به دلایل متفاوتی در یک سازه بتنی در مدت دوره احداث نیاز باشد تا میلگردهایی باز سایز مشخص در بتن قرار داده شود، مانند اصلاح یا تغییرات در نقشه اجرایی و یا برای گسترش دادن سازه بتنی در زمان بهره‌برداری. کاشت میلگرد به عملیاتی گفته می‌شود که بخش‌هایی از بتن در ستون‌ها یا فونداسیون سوراخ شده و میلگرد به آن اضافه و چسبانده می‌شود. در حقیقت یکی از روش‌های تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی کاشت میلگرد یا آرماتور می‌باشد. این روش به ما کمک می‌کند تا تغییراتی که در نقشه‌های اجرایی صورت گرفته و یا طرح‌هایی که برای مقاوم‌سازی در نظر داریم را اجرایی کنیم.  روش های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون باعث می‌شود تا بتن جدید به قدیم و همچنین اجزا و سازه‌های فولادی به سازه‌های بتنی اتصال پیدا کنند. به طور کلی یکی از اقتصادی‌ترین و پرکاربردترین روش‌ها برای تقویت سازه، کاشت میلگرد است به همین دلیل داشتن دانش کافی برای طراحی و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن بسیار مهم می‌باشد.

هدف از کاشت میلگرد در بتن چیست؟

کاشت میلگرد در بتن اهداف زیر را دنبال می‌کند:

• در ستون کاشت میلگرد جهت اجرای شمشیری راه پله استفاده می‌شود.
• برای متصل کردن تیر بتنی به ستونی که اجرا شده است.
• امتداد ستون در جهت ستون موجود
• اضافه کردن کنسول در ساختمان
• اصلاح محل و جابجایی ستون بر روی فونداسیون

روش‌های کاشت آرماتور و بولت

کاشت آرماتور و بولت به سه روش انجام می‌گیرد:

1. کاشت آرماتور و بولت به وسیله مواد پایه سیمانی
2. کاشت آرماتور و بولت به وسیله چسب کاشت اپوکسی ( چسب کاشت شیمیایی )
3. کاشت آرماتور و بولت به وسیله مهار مکانیکی

کاشت میلگرد به کمک مواد پایه سیمانی

از این روش در مواردی شامل تعبیه نکردن ریشه‌های ستون یا دیوار برشی، قرار دادن ستون در مکان‌هایی غیر از محل آن در نقشه، برطرف کردن خطا در مکان میلگردهای انتظار و همچنین عملیات بازسازی و بهسازی ساختمان استفاده می‌شود. در این روش کاشت میلگرد ابتدا باید به قطر 5 میلی‌متر بزرگتر از قطر میلگرد و همچنین طولی به اندازه طول مهاری و یا بیشتر سوراخی در بتن به کمک دستگاه مغزه‌گیر ایجاد می‌شود. داخل آن با ملات روان و به اندازه دوسوم حفره پر خواهد شد که این ملات از مواد منبسط شونده و روانساز ساخته شده است. آرماتور یا بولت پس از پر شدن حفره به کمک جک هیدرولیک به داخل سوراخ فشار داده می‌شود. اگر از میلگرد یا بولت آجدار استفاده شود و محیط سوراخ مضرس شود مقاومت کششی بهتری پیدا می‌کنند.

کاشت بولت و آرماتور به وسیله مواد اپوکسی

این روش مشابه با روش پایه سیمانی انجام می‌شود با این تفاوت که در آن به جای سیمان، مواد رزین اپوکسی یا چسب کاشت آرماتور و بولت به کار برده می‌شود. از آنجایی که چسب‌های اپوکسی بتن قدرت چسبندگی زیادی دارند می‌توان قطر سوراخ و طول مهاری را کوچکتر در نظر گرفت به همین علت فرآیند سوراخکاری آسان‎‌تر می‌شود اما قیمت این مواد از مواد پایه سیمانی بیشتر است. با توجه به اینکه قدرت گیرش چسب‌های کاشت میلگرد اپوکسی به سطح بتن و میلگرد زیاد می‌باشد نباید آنها را به صورت ترکیب کامل بسته‌بندی کرد چون به سرعت به همدیگر چسبیده و فاسد خواهند شد. برای اطلاع از قیمت میلگرد آجدار به صفحه مربوط به آن مراجعه کنید.

کاشت آرماتور به کمک مهار مکانیکی

در این روش باید در بتن سوراخی به قطر 2 میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد ایجاد کنند. آرماتور را به کمک مهار مکانیکی درون سوراخ قرار می‌دهند. در انتهای این آرماتورها پره‌هایی وجود دارد که وقتی پیچ بالای آرماتور چرخانده می‌شود این پره‌ها باز شده و به بدنه سوراخ می‌چسبند. به اندازه این این آرماتورها سفت می‌شوند که پره‌ها کامل به دیواره سوراخ بچسبند. طول مهار در این روش نیز کوتاه خواهد بود. هنگامی که بارهای مکانیکی وجود دارند این روش ممکن است مناسب نباشد زیرا پره‌ها محیط اطراف خود را ممکن است خرد نمایند ولی در کارهای استاتیکی از روش‌های کاشت خوب به حساب می‌آید. آرماتورهای مکانیکی براساس قطر و مقاومت میلگرد، نیروی برشی و کششی مجازی دارند که به وسیله کارخانه ای که ساخته شده‌اند به خریدار ارائه می‌شود.

مراحل کاشت میلگرد در بتن چیست؟

برای کاشت میلگرد باید مراحل زیر طی شود:

• سوراخ‌کاری بتن به وسیله دریل یا دستگاه مغزه‌گیر
• پاکسازی سوراخ با دمنده هوا
• پاکسازی جداره‌ها با فرچه
• تکرار پاکسازی جداره و دمیدن هوا
• تزریق چسب و نگهدارنده درون سوراخ
• نصب میلگرد
• صبر به مدت کافی با توجه به نوع چسب

عمق سوراخ کاشت میلگرد

عمق سوراخکاری از عواملی است که در کاشت میلگرد تاثیر دارد و این عمق باید در هنگام طراحی به طور دقیق تعیین شده باشد. اگر عمقی که برای سوراخکاری در نظر گرفته شده کمتر از یک حد مشخص باشد، به درستی اتصال برقرار نشده و حداکثر ظرفیت باربری به دست نمی‌آید. اگر عمق کاشت از حد مجازی که مدنظر است بیشتر شود پس از اینکه میلگرد در محل قرار گرفت مابقی عمق کاشت بلا استفاده می‌ماند و هزینه‌های اضافی به پروژه تحمیل می‌کند و در نهایت این طرح کاشت میلگرد غیر اقتصادی در نظر گرفته خواهد شد. به طورکلی آیین‌نامه‌های مربوطه و استانداردهایی که توسط تولیدکنندگان انکرهای شیمیایی عرضه می‌شوند میزان سوراخکاری را تعیین می‌کنند و این میزان، کیفیت و عملکرد مناسب میلگرد کاشته شده را مشخص می‌نماید.

معایب کاشت میلگرد در بتن

در کنار همه مزایایی که این روش دارد معایبی نیز دارد که بهتر است آنها را بدانید:

1. احتمال بروز خطای غیرقابل جبران هنگام اجرا
2. احتمال به وجود آمدن خوردگی و پوسیدگی در ورقه‌های فلزی
3. عدم انعطاف‌پذیری
4. تغییر در وزن سازه و در نتیجه تغییر در نیروهای طبیعی سازه‌ای
5. مشکلات مربوط به سنگینی مصالح و حمل و نقل آنها

درباره کاشت میلگرد در ستون بدانید

هدف از کاشت میلگرد در ستون، متصل کردن یک تیر بتنی به ستون، اجرای شمشیری راه‌پله، متصل کردن بخش جدید به ستون و یا امتداد دادن ستون در سازه می‌باشد. گاهی در برخی سازه‌های بتنی نیاز است بخشی به ساختمان اضافه گردد. به طور مثال برای اضافه نمودن تیر بتنی یا حتی ساخت بالکن از کاشت میلگرد در ستون استفاده می‌شود. کاشت میلگرد در ستون هم می‌تواند عمود بر ستون بوده و هم می‌تواند در امتداد ستون انجام شود. در کاشت میلگرد در ستون، در نظرگرفتن موقعیت قرارگیری خاموت و همچنین فاصله بین میلگردها مهمترین پارامتر خواهد بود. به همین دلیل یکی از نکاتی که باید به آن توجه شود اطلاع داشتن از محل قرار گرفتن آرماتور در داخل ستون است. اگر اجرای ستون‌ها به صورت دقیق مطابق با نقشه و تصویربرداری از آرماتورها قبل از ساخت ستون انجام گیرد باعث کاهش هزینه‌ها و مخاطرات احتمالی در زمان انجام کار می‌شود.

اگر این کار انجام شود محل دقیق میلگرد و خاموت مشخص شده و لازم نیست هزینه اضافی برای آزمون آلتراسونیک و تشخیص مکان قرار گرفتن آرماتور در ستون پرداخت کنید. البته باید بدانید که این کار در سازه‌های کوچک عملی است و در سازه‌های بزرگ ریسک زیادی دارد که منطقی نخواهد بود. حداقل فاصله‌ای که بین میلگردها وجود دارد و همچنین موقعیت قرارگیری تمام میلگردها داخل خاموت و حفظ کاور بتن یا پوشش بتنی از عواملی هستند که بر کاشت میلگرد در ستون تاثیر می‌گذارند. به دلیل اینکه فضای کاشت محدود است عملیات کاشت میلگرد در ستون اهمیت زیادی دارد. اگر در هنگام انجام این کار هرگونه خطای اجریی ایجاد شود عملکرد سازه‌ای ستون تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.

نکات کاشت میلگرد در ستون

برای عملیات کاشت میلگرد در ستون باید به نکاتی نیز توجه نمود که در ادامه بیان می‌شود:

1. باید از برس فولاد الکتریکی برای حذف لایه خوردگی سطح میله فولادی استفاده شود همچنین برای پاک کردن لکه‌های روغن و کثیفی باید استون و اتانول صنعتی به کار برد.
2. در زمان عملیاتی چسب، زمان تعیین جای میلگرد کنترل می‌شود. این زمان با کمک مشخصات محصول، درجه کشش چسب به میله فولادی و دمای محیط قابل تعیین می‌باشد.
3. روند جاگذاری میلگرد باید با الزامات روش، چرخش به عمق مشخص شده و حذف حباب تطبیق داشته باشد.
4. زمانی که قرار باشد میله‌های فولادی به صورت افقی کار شوند باید بعد از موقعیت تقویتی برای آب‌بندی کردن سوراخ‌ها از مواد مناسب استفاده شود و از چسب برای این کار استفاده نشود زیرا چسب اپوکسی اصلاح شده، حساس به دما بوده و در محیط‌های با دما بالا جریان پیدا می‌کند.
5. طبق الزامات استاندارد که برای ویژگی‌های تولید چسب وجود دارد، پس از کاشت میله فولادی، این میله قادر به تحمل بار خواهد بود تا موقعی که به زمان پرداخت مشخص برسد.

کاشت میلگرد در فونداسیون

اگر بخواهیم کاشت میلگرد را در فونداسیون انجام دهیم ابتدا باید با توجه به شرایطی که در سازه وجود دارد و همچنین اهدافی که برای باربری در نظر گرفته‌ایم سایز میلگردها را انتخاب کنیم. سپس بر طبق ضوابطی که موجود هستند محاسبه عمق کاشت میلگرد را انجام داده و میلگردها را در فونداسیون جای‌گذاری کنیم. از آنجایی که استفاده از روش کرگیری در کاشت میلگرد در فونداسیون ممکن است باعث وقوع خسارت شود تاکید می‌گردد که روش دریلینگ به کاربرده شود تا بتوان ایمنی لازم را بدست آورد و از رسیدن آسیب به سازه نیز جلوگیری شود. برای اینکه در کاشت میلگرد در فونداسیون اهداف مدنظر تامین شود باید با توجه به مقدار باری که وارد شده و همچنین با در نظر گرفتن جهت اعمال آن، روش موردنظر انتخاب شده و اجرا گردد. به طور کلی هدف از کاشت میلگرد عبارتند از:

1. یکپارچه نمودن فونداسیون
2. اصلاح کردن ابعاد و اندازه‌های فونداسیون 
3. به کمک افزایش ضخامت فونداسیون ظرفیت باربری آن را بهبود می‌بخشند.

 در هنگام عملیات کاشت میلگرد در فونداسیون باید مطابق با نوع باری که به میلگرد وارد می‌شود که ممکن است برشی یا کششی باشد، اندازه باری که به هریک از میلگردها در هنگام کاشت میلگرد در فونداسیون وارد می‌شود نیز محاسبه گردد. اگر این فرآیند کاشت میلگرد در فونداسیون به طور اصولی انجام گیرد، مقدار زیادی ظرفیت باربری مقاطع بتن را افزایش می‌دهد و همچنین موجب مقاوم‌سازی فونداسیون می‌شود. این روش مزایایی دارد که عبارتند از: ضمن اینکه از هدر رفتن زمان جلوگیری می‌کند در منابع اقتصادی و انسانی نیز صرفه‌جویی می‌گردد.

کاربردهای کاشت میلگرد در فونداسیون

مقاوم‌سازی فونداسیون با روش کاشت میلگرد کاربردهای زیادی دارد که به آنها اشاره می‌کنیم:

• با استفاده از روش کاشت میلگرد فونداسیون را می‌توان یکپارچه نمود. 
• با کاشت میلگرد در فونداسیون، ارتفاع فونداسیون افزایش یافته و موجب بهبودی ظرفیت باربری می‌شود.
• به کمک کاشت میلگرد ابعاد فونداسیون از یک یا چند جهت اصلاح خواهد شد.
• می‌توان به کمک این روش فونداسیون فعلی را به فونداسیون جدید متصل نمود.
• برای اجرای ستون جدید می‌توان میلگرد ستون را در فونداسیون جای‌گذاری کرد.
• با کاشت میلگرد در فونداسیون، ستون را در جهت موجود می‌توان امتداد داد.
• برای اجرای شمشیری راه‌پله کاشت میلگرد در فونداسیون انجام می‌شود.
• برای متصل نمودن المان جدید سازه‌ای به ستونی که وجود دارد از این روش استفاده خواهد شد.

ابزار مورد نیاز برای کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون چیست؟

برای انجام عملیات کاشت میلگرد به ابزارهای گوناگونی نیاز می‌باشد:

• دریل برقی یا کرگیری
• شلنگ تزریق چسب برای کاشت میلگرد
• برای تزریق چسب از گان یا تفنگ مخصوص استفاده می‌شود.
• برس‌های مویی برای تمیزکاری
• دستگاه مکش برای خارج کردن مواد باقی مانده در سوراخ‌های ایجاد شده
• برای گرفتن چسب، کلاهک‌های مخصوص به کار می‌رود.
• بعد از اجرا از وسایل مخصوص کنترل کیفیت چسب استفاده خواهد شد.
• برای مخلوط کردن چسب و انتقاال آن به تفنگ چسب، وسیله‌ای پلاستیکی مانند یک نازل به کار می‌رود.
• عینک ایمنی و دستکش

ضوابط کاشت میلگرد در بتن

به طور کلی ضوابطی که برای روش های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون و عمق کاشت میلگرد و آرماتور در نظر گرفته شده باید به گونه‌ای باشد که طراحی کاشت میلگرد به منظور تحمل بارهای وارد شده انجام گیرد. در آئین‌نامه ایران ضوابط کاشت میلگرد در بتن به شرخ زیر آمده است:

1. برای منتقل کردن بارهای کششی و فشاری مهار میلگرد در بتن در سه حالت انجام می‌شود. ضوابط کاشت میلگرد در بتن الزام می‌کند که طراحی کاشت آرماتور براساس پیوستگی بین سنگدانه‌های موجود در بتن و سطح محیطی آرماتور انجام گیرد.
2. براساس ضوابط کاشت میلگرد در بتن، طراحی کاشت آرماتور باید به گونه‌ای باشد که هم بارهای پیش‌بینی شده را تحمل کند و هم تنشی که در محیط آرماتور به وجود می‌آید از مقاومت پیوستگی بتن بالاتر نرود. به همین دلیل این ضوابط کاشت ملزم می‌کند تا طول کافی آرماتور در داخل بتن قرار داده شود.
3. میلگردهایی که در مقطع بتن کاشته شده‌اند براساس ضوابط کاشت میلگرد در بتن، باتوجه به محل قرارگیری و مقدار تنشی که به آنها وارد می‌شود، می‌توانند بار فشاری و کششی را تحمل نمایند.

همانطور که بیان شد یکی از کارهایی که برای تقویت سازه‌های بتنی می‌توان از آن استفاده نمود به کار بردن روش‌ های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون می‌باشد. برای انجام فرآیند کاشت میلگرد باید به نکات آن توجه نمود زیرا در صورت اشتباه علاوه بر آسیب رسیدن به سازه و کاهش مقاومت آن، هزینه‌های گزافی را متحمل خواهیم شد. هرکدام از این روش‌ها کاربردهایی برای ما دارند که در این مقاله به آنها اشاره نمودیم. این روش‌ها علاوه بر مزایا ممکن است معایبی نیز برای سازه ما داشته باشد. همچنین برای کاشت میلگرد ضوابطی در آیین‌نامه ایران در نظر گرفته شده که باید در هنگام عملیات مدنظر قرار بگیرند. همراه فلز در این مقاله تلاش نموده تا شما را با این روش‌های تقویت سازه آشنا کند. در صورتی که به راهنمایی نیاز داشتید می‌توانید به وب سایت همراه فلز مراجعه کرده و از تیم پشتیبانی ما بهره بگیرید.