جستجو 
کاشت میلگرد و جدول بررسی دقیق مزایا و معایب انواع روش‌های کاشت آرماتور در بتن
استفاده از میلگرد در سازه‌های بتن‌آرمه برای جبران ضعف کششی بتن و جلوگیری از ترک خوردن آن هنگام وارد شدن نیروهای مکانیکی، نه‌تنها رایج بلکه طبق آیین‌نامه‌های مهندسی، جزو الزامات اجرایی در طراحی این سازه‌هاست. قرار دادن میلگرد در بتن یا همان کاشت میلگرد با هدف افزایش مقاومت بتن، اصول خاصی دارد. در این مقاله از محک استیل شما را با نحوه کاشت میلگرد در بتن آشنا می‌کنیم. با ما همراه باشید.
اهمیت و ضرورت کاشت آرماتور در بتن
کاشت میلگرد در بتن فرآیندی است که طی آن، بخش‌هایی از اعضا بتنی مانند ستون و فونداسیون سوراخ‌کاری شده و میلگرد داخل بتن قرار می‌گیرد. سپس میلگرد بسته به نوع پروسه و متریال انتخابی، با استفاده از چسب‌های شیمیایی مخصوص و یا انکرهای مکانیکی، در جایگاه خود تثبیت میشود.
در وب‌سایت horseen درباره کاشت میلگرد در بتن آمده است:
«کاشت میلگرد نوعی فناوری «تقویت پس از مهار» در مهندسی مقاوم‌سازی لرزه‌ای سازه‌های ساختمانی امروزی است که انتخاب خوبی برای مهاربندی و اتصال بارهای سنگین محسوب میشود. کاشت میلگرد با سوراخ کردن بتن، سنگ دیوار و سایر زیرلایه‌ها و سپس تزریق چسب مهاربندی با مقاومت بالا انجام میشود. سپس میله یا پروفیل فولادی را وارد کرده و میله فولادی و مواد پایه را به هم می‌چسبانیم. این یک فناوری مقاوم‌سازی سازه‌ای رایج‌تر است.»
کاربردهای کاشت میلگرد
کاشت میلگرد در بتن با چند هدف انجام میشود که مهم‌ترین آن به شرح زیر است:
- افزایش مقاومت بتن
- اصلاح ابعاد و اندازه‌های بخش یا بخش‌هایی از سازه بتنی
- اضافه کردن قسمتی جدید به سازه با اهدافی مختلف مانند افزایش ظرفیت باربری آن
- الحاق سقف، دیوار برشی و تیر به سازه
- اتصال تجهیزات و تاسیساتی مانند داکت‌های برق به ستون یا سقف ساختمان
جدول انواع روش های کاشت میلگرد
کاشت میلگرد به‌طور کلی به سه روش کاشت با چسب، کاشت مکانیکی و کاشت ترکیبی انجام میشود. در جدول زیر برای اطلاع بیشتر شما، هر یک از روش‌های مذکور را نام برده و مزایا، کاربردها و دیگر مختصات‌شان را شرح داده‌ایم.
| روش کاشت | شیوه اجرایی | مزایا | معایب | کاربردها |
| کاشت با چسب شیمیایی | سوراخ‌کاری بتن تمیزکاری تزریق چسب رزینی (اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل‌استر) نصب میلگرد | توزیع یکنواخت تنش مناسب برای بارهای کششی و خمشی و ظرفیت باربری مناسب | به کنترل دما و رطوبت نیاز دارد و نسبت به آلودگی سطحی حساس است | افزایش استحکام سازه‌های بتنی الحاق ستون یا اضافه‌کردن بخش‌هایی مثل تیر اجرای دیوارهای برشی |
| کاشت مکانیکی | سوراخ‌کاری در بتن نصب میلگرد با کمک رول‌بولت یا انکرهای مکانیکی | اجرای سریع و بدون نیاز به زمان گیرش مناسب برای بارهای فشاری سبک | ظرفیت باربری کمتر نسبت به روش شیمیایی محدودیت در بارهای کششی بالا احتمال تمرکز تنش در محل انکر و کمتر شدن یکنواختی انتقال نیرو | اجرای سازه‌های سبک و یا سازه‌های موقت |
| کاشت ترکیبی (ترکیب روش‌های مکانیکی و شیمیایی) | استفاده از چسب در کنار انکر یا قطعات مکانیکی با هدف بالاتر بردن استحکام | افزایش ایمنی افزایش ظرفیت اتصال افزایش استحکام و پایداری | اجرای پیچیده‌تر و هزینه بالاتر | سازه‌های حیاتی یا تحت لرزه اتصال اعضا باربر |
روش‌های اجرایی کاشت میلگرد بر اساس متریال
در جدول فوق، سه روش کلی کاشت میلگرد در بتن را بررسی و مقایسه کردیم. با این حال، نوع متریالی که برای کاشت میلگرد در بتن استفاده میشود، تأثیر مستقیمی بر دوام، کیفیت اجرا و مقاومت نهایی اتصال دارد. انتخاب متریال تثبیت‌کننده به عواملی مانند نوع سازه، محل اجرای پروژه، شرایط بارگذاری و سرعت عملیات بستگی دارد. در ادامه، روش‌های اجرایی کاشت میلگرد را بر اساس شش نوع ماده تثبیت‌کننده اصلی در این صنعت بررسی می‌کنیم.
کاشت میلگرد با استفاده از مواد پایه سیمانی
برای کاشت میلگرد در ستون‌های بتنی می‌توان از موادی با پایه سیمانی برای تثبیت میلگرد در ستون استفاده کرد. برای استفاده از این مواد ابتدا سوراخی 5 میلی‌متری و بزرگ‌تر از قطر اسمی میلگرد در محل تعیین‌شده، ایجاد می‌کنند و سپس دو سوم حفره با عمق مشخص را با مواد سیمانی پر نموده و میلگرد را درون آن جاگذاری می‌نمایند.
کاشت میلگرد در بتن با مواد اپوکسی
کاشت میلگرد در بتن با مواد اپوکسی هم به همان شیوه مورد قبلی صورت می‌گیرد با این تفاوت که متریال اصلی تثبیت‌کننده میلگرد در بتن در این روش، رزین اپوکسی و یا چسب کاشت میلگرد و بولت است. خاصیت چسبندگی این مواد به بتن و هم‌چنین فولاد بسیار بالاست و بنابراین برای استفاده از آن‌ها به عنوان ماده اولیه تثبیت، به قطر و طول زیاد سوراخ نیاز نیست و همین امر موجب راحت‌تر شدن عملیات سوراخ‌کاری خواهد شد.
کاشت میلگرد با مهار مکانیکی
متریال تثبیت این روش شامل مواردی مانند انکرهای مکانیکی، رول‌بولت‌ها و پیچ‌های مخصوص است که به جای ملات سیمانی یا چسب برای مهار و نگه داشتن میلگرد در جای خود استفاده میشود. در کاشت میلگرد در بتن با استفاده از مهار مکانیکی، قطر سوراخ 2 میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر میلگرد خواهد بود و پس از انجام عملیات سوراخ‌کاری، پره‌های میلگرد بعد از قرار گرفتن درون سوراخ باز شده تا میلگرد به دیواره‌ها چسبیده و محکم جاگذاری شود.
کاشت میلگرد با چسب
اگر برای جاگذاری و تثبیت میلگرد در داخل بتن، از چسب مخصوص این کار استفاده شود، لازم است مواد زیر در نسبت‌های درست با هم ترکیب گردد:
- اپوکسی
- پلی‌استر
- وینیل استر
- ترکیبات آلی دیگر
حین و بعد از اتمام فرآیند کاشت آرماتور در بتن نیز می‌بایست حفره‌ها را با این چسب مخصوص کاشت پر کنند. ضمنا میلگردها به شکل پیچشی داخل حفره‌ها قرار خواهد گرفت.
توجه:
در این روش نیز از ترکیبات اپوکسی، پلی‌استر یا وینیل استر استفاده میشود، اما تمرکز این رویکرد بر نحوه ترکیب اجزا و نحوه اجرای عملی آن است.
کاشت میلگرد با تزریق رزین
پنجمین متریال رایج مورد استفاده در کاشت آرماتور رزین است که برای استفاده از آن، دستگاه‌های کپسول شیشه‌ای را به کار می‌برند. کپسول‌های شیشه‌ای در اصل شامل تزریقات رزینی است که بعد از قرار گرفتن در سوراخ‌ها، با چکش شکسته میشود و با از بین رفتن کپسول‌ها، رزین و هاردنر با هم ترکیب میشود.
کاشت میلگرد با گروت سیمانی
گروت ترکیبی از آب و سیمان و گاهی اوقات به همراه سنگ‌دانه‌های سیلیسی و سایر افزودنی‌هاست که برای کاشت میلگرد در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاشت آرماتور در بتن
به‌طور کلی اصول و نحوه کاشت میلگرد در بتن به این صورت است که ابتدا با دریل یا مغزه‌گیر بتن را سوراخ می‌کنند، سپس سوراخ را با دمنده هوا تمیز کرده و جداره‌ها را نیز دو بار با فرچه پاک می‌کنند. در مرحله بعد، در صورتی که نوع کاشت شیمیایی باشد، چسب و نگهدارنده را به درون سوراخ تزریق کرده و سپس میلگرد را نصب می‌کنند. کاشت میلگرد در ستون بتنی و فونداسیون صورت می‌گیرد که در ادامه، نکات هریک را به‌صورت مجزا شرح می‌دهیم.
کاشت میلگرد در ستون بتنی
هدف از کاشت آرماتور در ستون به شرح زیر است:
- اتصال تیر بتنی به ستون
- الحاق بخشی جدید به ستون
- امتداد ستون در سازه
- اجرای شمشیری راه‌پله
فواصل میان میلگردها و موقعیت خاموت دو عامل مهم و تاثیرگذار روی کاشت میلگرد در ستون بتنی است. ضمنا کاشت میلگرد در ستون می‌بایست طبق نقشه‌ها و تصویربرداری‌های انجام‌شده صورت بگیرد.
کاشت میلگرد در فونداسیون سازه
کاشت آرماتور در فونداسیون سازه‌ها با اهداف زیر صورت می‌گیرد:
- یکپارچه‌سازی فونداسیون
- اصلاح ابعاد و اندازه‌ها در یک یا چند بعد
- افزایش ارتفاع فونداسیون
- افزایش مقاومت فونداسیون برای تحمل بار بیشتر
برای قرار دادن میلگرد در فونداسیون از دریل استفاده میشود و پیش از شروع کار، مهندس پروژه با انجام محاسبات خاص و اندازه‌گیری قطر و عمق سوراخ، شرایط لازم برای کاشت میلگرد در فونداسیون را بررسی می‌کند.
ضوابط کاشت میلگرد
آیین‌نامه‌ی بتن ایران که اختصارا آبا خوانده میشود، دربردارنده ضوابطی با مفاد اجرایی الزامی در رابطه با کاشت میلگرد برای مهندسان است که برای اجرای درست کاشت آرماتور چه در ستون بتنی و چه در فونداسیون، باید همواره آن را مد نظر قرار دهند. در این آیین‌نامه استانداردهایی برای عمق سوراخ، میزان و نوع چسب و نیز اندازه‌ی میلگرد آمده و مهندسان را از محاسبات دقیق با انواع فرمول‌ها بی‌نیاز کرده و ضریب خطا را نیز به شدت کاهش داده است. تعدادی از مفاد ضوابط کاشت میلگرد را در ادامه می‌خوانید.
1. حداقل تغییر شکل میلگرد انتخاب شده برای کاشت، نسبت به حالت اولیه در زمان گسیختگی میلگرد، باید از 8% بیشتر باشد.
2. به منظور ایجاد فضای لازم بین میلگردهای کاشت شده و درگیری بهتر آرماتور با چسب کاشت، حداقل فاصله‌ی بین میلگردهای کاشته شده نباید از پنج برابر قطر میلگرد کمتر باشد.
3. در صورتی که هدف از کاشت میلگرد، ادامه‌دادن مقطع ستون باشد، نسبت سطح مقطع میلگردهای کاشته شده به سطح مقطع ستون موجود، باید بین 0٫8% تا 8% باشد.
4. برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و یون‌های مهاجم به میلگرد و چسب تزریق‌شده، باید پوششی از سنگ‌دانه‌های بتن، به عنوان محافظ وجود داشته باشد که به آن، پوشش بتنی یا کاور گفته میشود.
5. حداقل تعداد میلگردهای کاشت شده در اعضای فشاری برای میلگردهای داخل خاموت مستطیلی، برابر 4 عدد است.
سخن پایانی محک استیل درباره کاشت میلگرد
در این مقاله راجع‌به کاشت میلگرد و روش‌های آن صحبت کردیم. کاشت آرماتور در ستون یا فونداسیون به هر دلیلی که صورت بگیرد، صرفا یک تکنیک اجرایی نخواهد بود، بلکه فرآیندی دقیق و مهندسی‌محور است که به هدف بهینه‌سازی عملکرد سازه‌های بتنی انجام میشود. انتخاب روش و متریال مناسب، رعایت ضوابط آیین‌نامه‌ای و اجرای اصولی کاشت میلگرد، نقشی پررنگ در بالا رفتن استحکام و ایمنی سازه دارد و توجه به جزئیات این فرآیند، تفاوت معناداری را میان یک سازه معمولی و یک سازه پایدار، رقم خواهد زد.
سوالات متداول
- محاسبات کاشت آرماتور در ستون یا فونداسیون با کدام پارامترها مرتبط است؟
تعداد میلگردها و فواصل کاشت آن‌ها، قطر، عمق سوراخ و مقدار چسب لازم در صورت انتخاب روش شیمیایی کاشت میلگرد در بتن.
- کاربرد کاشت میلگرد برای بام‌ها چیست؟
با کاشت آرماتور می‌توان جان‌پناه‌هایی یکپارچه را برای کف بام‌ها ایجاد کرد.
- کدام یک از ویژگی‌های مقطع باید پیش از کاشت بررسی شود؟
اندازه، ابعاد و مقاومت فشاری مقطع، ریزترک‌های بتن، نوع باربری مقطع بتنی و غیره.
- آیا با کاشت آرماتور در فونداسیون، می‌توان فونداسیون جدیدی هم اضافه کرد؟
بله. یکی از مزایای کاشت میلگرد در فونداسیون علاوه‌بر اصلاح ابعاد و اندازه و افزایش استحکام آن، قابلیت اضافه نمودن فونداسیون جدید است.
- کاشت میلگرد در ستون به چند شکل صورت می‌گیرد؟
کاشت آرماتور در ستون بتنی به دو شکل عمود و در امتداد ستون صورت می‌گیرد.
