روش های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون

همانطور که می‌دانید میلگردها برای استحکام سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. میلگردها به سازه خاصیت انعطاف‌پذیری می‌دهند. به همین جهت، از تخریب سازه در برابر زلزله جلوگیری می‌کنند. همچنین میلگردها برای تقویت بتن در برابر نیروها و تنش‌های کششی کاربرد گسترده‌ای دارند. امروزه سازه‌های بتن‌آرمه در صنعت ساختمان‌سازی کاربردهای فراونی پیدا کرده‌اند. اگر مشغول ساخت‌وساز هستید، حتما روش‌های کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون به گوشتان خورده است. یکی از مهم‌ترین قسمت‌های ساخت یک سازه، تقویت و مقاوم‌سازی آن در برابر تخریب و عواملی همچون زلزله، خوردگی و... است. برای این کار از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که یکی از آن‌ها به کار بردن روش کاشت میلگرد در بتن و فونداسیون است. شاید این سوال به ذهن شما برسد 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 فرا بگیرید. تا انتهای این مقاله همراه ما باشید تا بیشتر به این موضوع بپردازیم. 

کاشت میلگرد چیست؟

به دلایل متفاوتی این امکان وجود دارد که در سازه‌های بتنی در مدت دوره احداث نیاز باشد تا میلگردهایی با 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 اطلاق می‌شود که در آن حفره‌هایی در ستون‌ها یا فونداسیون ایجاد شده و میلگرد به آن اضافه و چسبانده می‌شود. در حقیقت، یکی از روش‌های تقویت و مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی کاشت میلگرد یا آرماتور است. این روش به ما کمک می‌کند تا تغییراتی که در نقشه‌های اجرایی صورت گرفته و یا طرح‌هایی که برای مقاوم‌سازی در نظر داریم را اجرا 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 بتنی، عملیات کاشت میلگرد است. به همین دلیل، آگاهی از اصول و قواعد ساختمان‌سازی و داشتن دانش کافی برای طراحی و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن بسیار مهم است. 

یکی از مهم‌ترین موضوعات در برآورد مصالح ساختمانی، محاسبه مقدار میلگرد مورد نیاز برای اجرای سازه است. برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، به مقاله عوامل موثر در مقدار میلگرد مورد نیاز برای ساختمان نگاهی بیندازید تا اطلاعات لازم را به دست آورید. 

هدف از کاشت میلگرد در بتن چیست؟

کاشت میلگرد در بتن اهداف زیر را دنبال می‌کند:

• کاشت میلگرد در ستون جهت اجرای شمشیری راه‌پله استفاده می‌شود.
• برای متصل کردن تیر بتنی به ستونی که از قبل اجرا شده است.
• امتداد ستون در جهت ستون موجود
• اضافه کردن کنسول به 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 از کاشت میلگرد، ابتدا باید به قطر ۵ میلی‌متر بزرگتر از قطر میلگرد و همچنین طولی به اندازه طول مهاری و یا بیشتر سوراخی در بتن به کمک دستگاه مغزه‌گیر ایجاد شود. سپس داخل آن با ملات روان و به اندازه ¾ حفره پر خواهد شد. این ملات از مواد منبسط‌شونده 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 یا اصطلاحاً دندانه‌دار شود، مقاومت کششی بهتری حاصل می‌شود.

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 است، 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 ۲ میلی‌متر بزرگتر از قطر میلگرد ایجاد کرد. در ابتدا، آرماتور را به کمک مهار مکانیکی درون سوراخ قرار می‌دهیم. 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 موردنظر آرماتورها سفت می‌شوند تا پره‌ها کاملا به دیواره سوراخ بچسبند. طول مهار در این روش نیز کوتاه خواهد بود. هنگامی که بارهای مکانیکی وجود دارند، شاید این روش مناسب نباشد، زیرا ممکن است پره‌ها محیط اطراف خود را خرد کنند. با این اوصاف، 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 کارخانه‌ای که ساخته شده‌اند به خریدار ارائه می‌شود.

در جدول زیر، روش‌های رایج کاشت آرماتور و بولت در بتن همراه با ویژگی‌ها، مزایا و کاربردهای هر روش به صورت خلاصه آورده شده است و می‌توانید در یک نگاه اطلاعات لازم را کسب کنید: 

روش کاشت	نوع ماده مصرفی	ویژگی‌ها	مزایا	موارد کاربرد
کاشت با چسب‌های شیمیایی (رزینی)	چسب اپوکسی، پلی‌استر، وینیل‌استر	مقاومت بالا، گیرش مناسب، حساس به رطوبت و دما	چسبندگی بسیار قوی، زمان گیرش قابل کنترل، مناسب بارهای سنگین	کاشت آرماتور در سازه‌های جدید یا تقویتی، نصب بولت در فونداسیون
کاشت با ملات پایه سیمانی (گروت)	گروت سیمانی آماده یا ترکیبی	اجرای ساده‌تر، مقاومت فشاری بالا، کندتر از چسب رزینی	قیمت مناسب‌تر، قابلیت پرکردن فضای زیاد، مقاومت مناسب در برابر فشار	کاشت در مقاطع بزرگ، پر کردن حفره‌های زیاد، بولت‌های سنگین
کاشت مکانیکی (انکر مکانیکی)	بدون چسب – انبساط مکانیکی در بتن	نصب سریع، بی‌نیاز از زمان گیرش، اتکا به انبساط فلزی	اجرای سریع، مناسب فیکس کردن قطعات سبک یا موقت	نصب تجهیزات سبک، سازه‌های موقت، تأسیسات صنعتی
کاشت با چسب ترکیبی (Hybrid)	ترکیب اپوکسی + گروت یا مواد دو جزئی	ترکیب مزایای رزینی و سیمانی، مقاومت بالا، قابل اجرا در شرایط خاص	چسبندگی بالا + حجم‌پذیری، مقاومت در برابر بارهای سنگین و ارتعاش	کاشت آرماتور در سازه‌های حساس، پل‌ها، نیروگاه‌ها
کاشت با جوش به صفحه فلزی مدفون	بدون چسب – اتصال به قطعات پیش‌کار	نیاز به دقت زیاد در اجرا، دوام بالا، کاربرد محدود	حذف نگرانی از جداشدگی، مقاوم در برابر زلزله و خمش	ستون‌های فلزی کاشته‌شده، سازه‌های صنعتی بزرگ

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 بلااستفاده می‌ماند. درنتیجه، هزینه‌های اضافی به پروژه تحمیل شده و در نهایت این طرح کاشت میلگرد غیراقتصادی در نظر گرفته خواهد شد. به‌طورکلی، آیین‌نامه‌های مربوطه و استانداردهایی که توسط تولیدکنندگان انکرهای شیمیایی عرضه می‌شوند میزان سوراخکاری را تعیین می‌کنند و این میزان، کیفیت و عملکرد مناسب میلگرد کاشته‌شده را مشخص می‌کند.

یکی از بهترین میلگردها در بازار ایران، میلگرد آناهیتا گیلان است. برای اطلاع از قیمت روز این نوع از میلگرد، بر روی لینک مربوط به آن کلیک کنید. 

معایب کاشت میلگرد در بتن

در کنار همه مزایایی که این روش دارد معایبی نیز دارد که بهتر است از آن‌ها نیز آگاه باشید:

1. احتمال بروز خطای غیرقابل‌جبران 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 حمل‌ونقل 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 است. گاهی در برخی سازه‌های بتنی نیاز است بخشی به ساختمان اضافه گردد. به طور مثال برای اضافه کردن تیر بتنی یا حتی ساخت بالکن از کاشت میلگرد در ستون استفاده می‌شود. کاشت میلگرد در ستون هم می‌تواند عمود بر ستون و هم در امتداد ستون انجام شود. در کاشت میلگرد در ستون، درنظرگرفتن 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 اجرایی 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 است.
3. روند جاگذاری میلگرد باید با الزامات روش، چرخش به عمق مشخص‌شده 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 عبارت‌اند از: ضمن اینکه از هدر رفتن زمان جلوگیری می‌کند در منابع اقتصادی و انسانی نیز صرفه‌جویی می‌گردد.

یکی از مشهورترین میلگردهای بازار ایران که می‌توانید برای ساخت پروژه‌های ساخت‌وساز از آن استفاده کنید، میلگرد ذوب‌آهن اصفهان است. برای اطلاع از قیمت روزانه این نوع از میلگرد، بر روی لینک مربوط کلیک کنید یا با کارشناسان و متخصصان مجموعه همراه فلز تماس بگیرید. 

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 موردنیاز برای کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون چیست؟

برای انجام عملیات کاشت میلگرد به ابزارهای گوناگونی نیاز است:

• 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 باقی‌مانده در سوراخ‌های ایجادشده
• 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 انتقال 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 روش‌های 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 واردشده انجام گیرد. در آئین‌نامه ایران ضوابط کاشت میلگرد در بتن به شرح 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 پیش‌بینی‌شده 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 است. 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 وبسایت همراه فلز مراجعه کرده و از تیم پشتیبانی ما بهره بگیرید.