کاشت میلگرد و آرماتور

کاشت میلگرد در صنعت عمران بسیار پر کاربرد است و می تواند به عنوان راه چاره ای جهت جبران کمبود مقاومت سازه ها، برطرف کردن نقص های مختلف ابعاد اجزای سازه و یا راهی برای متصل کردن بتن های قدیمی به جدید و اتصال اجزاء و سازه های فولادی به سازه های بتنی استفاده شود. به طور خلاصه می توان گفت عملیات کاشت میلگرد ، فرآیندی است که طی آن حفره هایی در ابعاد محاسبه شده و از پیش تعیین شده برای تعبیه میلگرد ها به وسیله ی تجهیزات مخصوص ایجاد می گردد و سپس میلگردها با استفاده از ملات یا چسب های کاشت میلگرد درون این حفره ها قرار می گیرد و لازم است که بدانید اجرای این عملیات در ضخامت های مختلف بتن امکان پذیر است. به کمک این روش می توان بسیاری از مشکلات سازه در مرحله طراحی و اجرا را برطرف کرد، به همین دلیل اجرای کاشت میلگرد اغلب به عنوان یک امر ضروری برای تعمیر ضعف های سازه به حساب آید.

کاشت میلگرد چیست؟

از میلگرد ها برای افزایش مقاومت ساختمان و ترمیم نیروی کششی بتن در فونداسیون یا پی ساختمان به هنگام ساختمان سازی استفاده می شود. به طور کلی می توانیم کاشت میلگرد را اینگونه تعریف کنیم که اتصال بتن جدید به قدیم همچنین اتصال سازه به ساختمان را کاشت میلگرد می گویند. کاشت میلگرد در واقع در زیر مجموعه کاشت شیمیایی قرار دارد و میبایست با دقت نظر در نوع پروژه انتخاب کرد که از کاشت میلگرد استفاده شود یا خیر. هم چنین با استفاده از تکنولوژی روز در فرآیند اجرای  عملیات کاشت میلگرد می توان تا حد زیادی از هدر رفت زمان، منابع مالی و انسانی در پروژه جلوگیری کرد.
دانش کافی جهت اجرا و طراحی کاشت میلگرد و آرماتور درون بتن، همینطور نوع چسبی که برای این کار استفاده می شود (به جهت ایجاد اتصال قوی میان بتن و آرماتور) بسیار حائز اهمیت است. چسب و ایجاد اتصال آن میان دو المان باید بتواند نیروی وارد به هر دو المان را کنترل کند و اغلب سیستم کاشت باید طوری انجام شود که مقاومت کششی آن بیشتر از میلگرد باشد.

مزایای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن

کاشت میلگرد مزایای بسیار زیادی دارد و به همین دلیل مهندسان و متخصصان از این روش استفاده می کنند. به دلیل داشتن مزایای متعدد نسبت به سایر روش های موجود باعث شده تا مهندسان و متخصصان بدون در نظر گرفتن قیمت میلگرد و حتی فکر به روش های دیگر، از این روش استفاده کنند. از مزایای کاشت میلگرد می توان موارد زیر را نام برد: 

1. می تواند ابعاد فونداسیون جداره های داخلی و خارجی را تغییر دهد

2. فونداسیون های نواری را به منفرد و فونداسیون های منفرد را به نواری تبدیل می کند

3. توسعه ساختمان از طریق ایجاد دیوارهای جدید

4. ثابت کردن تاسیسات مکانیکی در مجتمع های بزرگ

5. ایجاد جان پناه های یکپارچه در کف بام ها

6. تغییر باربری ساختمان ها (مثلا از مسکونی به تجاری) با افزایش تعداد طبقات

7. توسعه دیوارهای بتنی قدیمی یا نیمه ساخته

8. تقویت صفحه ستون ها

کاشت میلگرد براساس اصول خاصی صورت می گیرد و باید ضوابط و قواعد آن رعایت شود، به دلیل آن که اگر کاشت میلگرد بر اساس آیین نامه آن صورت نگیرد آن گاه مقاوم سازی سازه بیهوده خواهد بود و عملکرد سازه اصلاح نخواهد شد. به همین علت قبل از اجرای کاشت میلگرد درون بتن میبایست مقطع مورد نظر توسط کارشناسان بازرسی شود و عوامل مختلف آن بررسی شود؛ عواملی همچون ابعاد مقطع بتنی، مقاومت فشاری بتن سازه، عدم وجود ترک یا ریز ترک در مقطع بتنی، کارکرد بتن از لحاظ نوع باربری (فشاری یا کششی بودن مقطع)، محل اجرای کاشت میلگرد (افقی یا عمودی بودن مکان کاشت میلگرد) از مواردی هستند که باید بررسی شوند. 

مراحل کاشت میلگرد و آرماتور در بتن

1- محاسبه ابعاد سوراخ برای قرار دادن آرماتور یا میلگرد در بتن 

2- ایجاد سوراخ با ابزار مناسب و تمیز نمودن آن با کمک دستگاه های مکنده یا برس

3 زدودن هرگونه چربی و مواد روغنی ، دانه های سست و یا سطوح فاقد استحکام و رطوبت از سطح داخلی سوراخ و از بین بردن نواحی غیر یکنواخت

4- مخلوط کردن اجزاء چسب کاشت میلگرد در نازل و تزریق آن به مقدار دو سوم گنجایش حفره

5- کار گذاشتن رول بولت به طور چرخشی درون سوراخ کاشت و تمیز کردن مواد اضافی بیرون ریخته با با کمک یک کاردک یا ابزار دیگر

6- مدت عمل آوری مطابق با درجه حرارت محیط است که پس از گذشت این زمان بار گذاری می تواند انجام شود

روش های کاشت میلگرد و کاشت آرماتور در بتن

1. به کارگیری مواد پایه سیمانی
2. به کارگیری چسب کاشت اپوکسی (چسب کاشت شیمیایی)
3. به کارگیری مهار مکانیکی

کاشت میلگرد و آرماتور در بتن با استفاده از مواد پایه سیمانی

در اغلب عملیات های ساختمانی به علت فراموشی در جاسازی ریشه های ستون یا دیوار برشی، اجرای ستون در مکان هایی جدا از مکان استقرار ستون درون نقشه، برطرف کردن مشکل در جای میلگردهای انتظار و بلاخره عملیات بهسازی و باسازی ساختمان و در محل هایی که مقاومت کششی بالایی در میلگردهای کاشت شده احتیاج نباشد، شیوه کاشت با مواد پایه سیمانی به کار گرفته می شود.
در کاشت آرماتور درون بتن حفره ای به قطر 5 میلی متر بیشتر از قطر میلگرد به وجود می آورند و سپس درون آن را با گنجایش دو سوم حفره، ملات راون می ریزند و این ملات مواد منبسط شونده و روانساز دارند. بعد از پر کردن سوراخ آرماتور یا بولت به کمک جک هیدرولیک به سوراخ وارد می شود. مواد درون حفره در زمان کافی عمل آوری می کنند تا ملات به مقاومت مد نظر برسد. در این شیوه اگر میلگرد آجدار باشد و محیط سوراخ مضرس شده باشد، مقاومت کششی لازم می تواند ایجاد شود.

کاشت میلگرد و آرماتور در بتن با استفاده از مواد اپوکسی 

کاشت میلگرد و آرماتور در بتن از طریق استفاده از مواد پایه ای اپوکسی همچون روش کار کاشت با متریال پایه سیمانی است که در آن از سیمان به جای زرین اپوکسی و یا چسب کاشت آرماتور و بولت به کار گرفته می شود. این خمیر بر اساس رزین های اپوکسی است که برای کاشت میلگرد یا آرماتور در دیوار و یا سقف استفاده می شود. کارآیی خمیر یا همان چسب کاشت در کاشت آرماتور، بیشتر در انکر بولت، میله های فلزی، استیل، روی و .... است.
با دقت نظر به چسبندگی بسیار بالای چسب های کاشت اپوکسی بتن، قطر سوراخ و طول مهاری آن ها کوچکتر می شود، در نتیجه سوراخ کاری راحت تر می شود. اما قیمت مواد کاشت اپوکسی گزاف تر از مواد پایه ای سیمانی است به دلیل اینکه چسب های کاشت آرماتور اپوکسی قدرت جذب خیلی بالایی به سطح بتن و فولاد دارند. به همین علت نمی توان آن ها را به شیوه ترکیب کامل بسته بندی و جابجا کرد، زیرا خیلی سریع می گیرند و فاسد می شوند. نحوه اجرای همه این روش ها تا حدودی یکسان است و در همه آن ها ابتدا یک سوراخ به وجود می آید و پس آن باید تمیز شود که روش تمیز کردن آن ها به نوع محصول بستگی دارد. در اغلب موارد سوراخ میبایست به کمک یک فرچه یا پمپ تمیز شود.

از مزایای چسب میلگرد میتوان به مواردی همچون:

• وجود کمترین انقباض

• امکان استفاده از آن در بتن های سبک

• قدرت چسبندگی بسیار زیاد به بتن و آرماتور

• وجود کمترین مقدار چکه کردن مواد

• دارای مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و اسیدی

• افزایش مقاومت میلگرد در برابر خوردگی

• احتیاج نداشتن به حلال

• مورد استفاده در بتن ها و مقاطع مرطوب

• افزایش سرعت عملیات کاشت میلگرد

کاشت میلگرد و آرماتور در بتن با استفاده از مهار مکانیکی

به کارگیری از سازه های مهار مکانیکی یکی دیگر از شیوه های اجرای کاشت میلگرد در پروژه های بتنی است. در این سبک همچون روش های پیشین در ابتدا سوراخی که قطر آن حدود دو میلی متر بزرگتر از قطر آرماتور است در بتن به وجود می آید، پس از آن میلگرد مهار مکانیکی را داخل سوراخ قرار می دهند. پره های انتهایی این میلگردها تا جایی که امکان دارد به دیوار می چسبند. در این طول مهار نیز در این روش بسیار کوتاه است. احتمال دارد کاشت آرماتور و میلگرد و پیچ درون بتن برای بارهای دینامیکی مساعد نباشد، چون توانایی خرد کردن بتن محیطی خود را دارند اما در هر صورت بین کارهای استاتیکی جزء شیوه های بسیار عالی کاشت بولت و آرماتور قرار دارند. در کل هر نوع آرماتور یا میلگرد مکانیکی بر اساس قطر و مقاومت میلگرد، نیروی برشی و کششی مجازی دارد که توسط کارخانه تولید کننده ارائه می شوند.

میلگردهای مهاری در روش کاشت میلگرد براساس کاربرد به دو نوع تقسیم می‌شوند:

1. میلگردهای مهاری بدون اتصال تقویت شده در بتن: این میلگردها بار را همچون بولت های مهاری به بتن انتقال می دهند.

2. میلگردهای مهاری با اتصال تقویت شده در بتن: این میلگردها همچون وصله های تقویتی کار می‌کنند.

بهترین روش برای تست کیفیت کاشت میلگرد یا کاشت بولت چیست؟

بهترین راه برای آزمایش کیفیت کاشت میلگرد یا کاشت بولت تست کردن مقاومت کششی آرماتور در بتن است. این آزمایش تحت عنوان Pull Off شناخته می شود. در سنجش نتیجه های آزمایش توجه به موارد پایین اهمیت دارد.

کارکرد آرماتور به هنگام کشش نشان دهنده صحت اجرا است. نتیجه این تست به جاری شدن آرماتور یا میلگرد می تواند منجر شود. واضح است که بهترین نتیجه گزینه اول یعنی جاری شدن میلگرد است. مود شکست (Break out) یا مود ترکیبی (Break out) و (Pull out) چیره شده و این به آن معناست که مقاومت کششی مهار از مقاومت گسیختگی فولاد کمتر است. اگر بحث شکل پذیری مطرح بود عمق کاشت باید افزایش یابد.

کاشت میلگرد در فونداسیون چیست؟

کاشت میلگرد در فونداسیون به علت های متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد. یکی از مکان های مصرف کاشت میلگرد، کاشت میلگرد در فونداسیون است. همچون کاشت ریشه دیوار برش، کاشت ریشه ستون و کاشت بولت برای عوض کردن مکان یا تعویض مشخصات در فونداسیون. کاشت میلگرد در فونداسیون در اصل عملیاتی است که در آن هر سایزی از میلگرد از قبل در محل اجرا شده قرار می گیرد و می تواند مثل میلگردهای انتظار که پیش از بتن ریزی در محل قرار می گیرند کارکرد سازه ای داشته باشد. امروزه کاشت میلگرد در فونداسیون نزد مهندسان عمران محبوب شده است و اگر به طور صحیح و با در نظر گرفتن همه مسائل مربوطه بتواند اجرا شود، به میزان قابل توجهی گنجایش باربری مقطع بتنی را بالا می برد. کاشت میلگرد در فونداسیون به علت یکپارچه سازی فونداسیون، افزایش مقاومت فونداسیون و جلوگیری از آسیب دیدن آن است. از بهترین روش ها برای کاشت میلگرد در فونداسیون به کارگیری از سیستم دریلینگ است و استفاده از سیستم کرگیری به دلیل اینکه آرماتورهای قرار گرفته در بتن را قطع می کند، توصیه نمی شود زیرا خساراتی را به دنبال دارد. 

هدف از کاشت میلگرد در فونداسیون

1. یکپارچه سازی فونداسیون با کمک کاشت میلگرد در فونداسیون

2. افزایش ارتفاع فونداسیون برای راحت تر کردن فرآیند باربری

3. اصلاح ابعادی فونداسیون در وجه های مختلف آن با استفاده از کاشت میلگرد در فونداسیون

4. پیوست کردن فونداسیون سازه ای جدید با کاشت میلگرد در فونداسیون موجود

کاشت میلگرد در ستون چیست؟

کاشت میلگرد در ستون از راه های مهم برای به وجود آوردن تغییرات در ستون است، دلایل متفاوتی برای اجرای کاشت میلگرد در ستون یک سازه موجود است و به طور کلی می توان گفت اگر به افزایش ارتفاع ستون های موجود برای اتصال برقرار کردن میان تیرها و ستون ها نیاز دارید، متصل کردن عضو جدید به ستون، ساخت راه پله های شمشیری و ... می شود با رعایت استانداردها، عملیات اجرای کاشت میلگرد در ستون ها را انجام داد. از عامل های موثر در کاشت میلگرد در ستون می توان به حداقل فاصله به وجود آمده میان میلگردها و نحوه قرارگیری همه میلگردها درون خاموت و حفظ کاور بتن و یا پوشش بتنی را نام برد.