اگر در حوزه ساخت و ساز فعالیت داشته‌اید، احتمالا اصطلاح کاشت میلگرد به گوشتان خورده است. استفاده از میلگرد در سازه‌های بتنی، جهت افزایش استحکام بتن انجام می‌شود. ولی دلیل و شرایط استفاده از کاشت به چه صورت است؟ این کار نیاز به محاسبات یا آیین‌نامه و ضوابط خاصی دارد؟ برای بررسی کاشت میلگرد از همه لحاظ در ادامه همراه فولادسل باشید.
منظور از کاشت میلگرد چیست؟
تا به امروز در فولادسل، نحوه ساخت و تولید میلگرد را به‌صورت کامل مورد بررسی قرار دادیم ولی امروز قصد داریم اطلاعاتی در مورد کاشت را در اختیارتان بگذاریم. کاشت میلگرد پروسه‌ای است که در طی آن قسمت‌هایی از بتن در ستون‌ها و فونداسیون را سوراخ می‌کنند و پس از اضافه کردن میلگرد، عملیات چسباندن آن‌ها صورت می‌گیرد. البته کیفیت میلگرد استفاده شده برای تقویت سازه، می‌تواند در قیمت میلگرد و هزینه‌های پروژه تاثیر گذار باشد.
در مقاوم‌سازی ساختمان برای تقویت بتن، اصلاح ابعاد سازه و یا اضافه کردن قسمت جدیدی به پروژه که از پیش برنامه‌ریزی نشده، از کاشت میلگرد استفاده می‌شود. برای مثال اگر که در باربری یک قسمت از سازه، ضعف وجود داشته باشد که نیاز به تقویت موضعی دارد، امکان تخریب و بازسازی دوباره وجود ندارد. به همین علت با کاشت و اضافه کردن بخش جدیدی به سازه، ظرفیت باربری آن را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهند.
کاربردهای کاشت میلگرد در بتن
در بخش قبلی به کاربرد کلی کاشت اشاره کردیم. در ادامه به موارد بیشتری از کاربردهای کاشت میلگرد در بتن اشاره خواهیم کرد که دقیقا در چه پروسه‌ای از این تکنیک استفاده می‌شود.
- بالا بردن مقاومت فونداسیون و ستون‌ها در ساختمان‌های اسکلت بتنی
- اضافه کردن قسمت‌های جدید مثل سقف، دیوار برشی، تیر و ستون به سازه‌ی در حال ساخت
- اجرای صفحات فلزی به هنگام ساخت نما در سازه
- تقویت ساختمان از راه Jacketing یا همان ژاکت بتنی
- نصب صفحات اتصال برای ساخت تیر و یا ستون جدید
- اجرای تجهیزات تأسیساتی (مثل کانال‌های هوا و داکت‌های برق) به سقف و ستون‌ها
مراحل کاشت میلگرد در بتن
نحوه کاشت میلگرد در بتن بدین شکل است که پیش از هر چیزی باید محل قرارگیری میلگرد در بتن تعیین شود. در مرحله بعدی از دریل یا مغزه‌گیری قسمت‌های مشخص شده سوراخ می‌شود. بعد از آن سوراخ را تمیز می‌کنند و برای این‌کار باید با دمنده هوا گرد و خاکش را گرفته و در ادامه با فرچه جداره‌ها را تمیز کنند. مرحله تمیزکاری دوبار انجام می‌شود تا از آلودگی‌ها هیچ اثری نماند. سپس باید چسب مخصوص کاشت را درون سوراخ‌ها ریخته و میلگرد را نصب کنند. در آخرین مرحله لازم است که به اندازه کافی صبر کرده تا چسب خودش را بگیرد و میلگرد سفت شود.
کاشت میلگرد در فونداسیون
برای یکپارچه‌سازی فونداسیون و بالا بردن ارتفاع و مقاومت آن از تکنیک کاشت در فونداسیون استفاده می‌شود. پیش از شروع فرآیند کاشت، نیاز است محاسباتی صورت گیرد تا سایز میلگرد احتیاجی و عمق کاشت تعیین شود. برای این کار خوب است که فونداسیون با دریل سوراخ شود. در این مرحله نباید از مغزه‌گیریاستفاده کرد چرا که امکان آسیب به فونداسیون وجود دارد. در ادامه به بررسی مزایای کاشت میلگرد در فونداسیون می‌پردازیم:
- انجام عملیات یکپارچه‌سازی فونداسیون
- بالا بردن ارتفاع فونداسیون برای افزایش ظرفیت باربری سازه
- اصلاحیات ابعاد فونداسیون
- اضافه کردن فونداسیون جدید
کاشت میلگرد در ستون
اغلب هدف از کاشت میلگرد در ستون، وصل کردن یک تیر بتنی به ستون، اجرای شمشیری راه‌پله، ادامه دادن ستون در سازه و یا اتصال یک قسمت جدید به ستون است. کاشت در ستون می‌تواند هم به‌شکل عمود بر ستون و هم در امتداد آن انجام شود.
اصلی‌ترین موضوع برای کاشت در ستون، توجه به فاصله میان میلگردها و محل قرارگیری خاموت است. به همین خاطر، دانستن محل قرارگیری میلگرد در ستون بسیار مهم و حائز اهمیت است. اگر کاشت میلگرد در ستون دقیق و طبق نقشه صورت بگیرد، هزینه‌ها و خطرات احتمالی به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد.
عمق کاشت میلگرد در ستون و فونداسیون
عمق کاشت در ستون و فونداسیون بسیار حائز اهمیت است. پیش از شروع سوراخ‌کاری باید جای آن در بتن، ستون و فونداسیون مشخص شود. در مرحله بعدی قطر سوراخ را طبق قطر میلگردی که قرار است کاشته شود، تعیین کرده و عمق سوراخ هم نیاز به محاسبه دارد. اگر که عمق کمتر از حد نیاز باشد، اتصال درست صورت نمی‌گیرد و ظرفیت باربری کاهش پیدا می‌کند و اگر بیشتر باشد، هزینه اضافی صرف می‌شود.
| سایز بولت | عمق کاشت | مقاومت کششی |
|---|---|---|
| ۱۴ | ۱۱۰ | ۵-۶ |
| ۱۶ | ۱۳۰ | ۸ |
| ۱۸ | ۱۵۰ | ۱۰.۵ |
| ۲۰ | ۱۷۰ | ۱۵ |
| ۲۲ | ۱۹۰ | ۱۷ |
| ۲۴ | ۲۱۰ | ۲۰ |
محاسبات کاشت میلگرد
قطر و تعداد میلگردها، فاصله‌ی کاشت آن‌ها، عمق سوراخ و اندازه چسب جزو محاسبات کاشت هستند که به‌خاطر گسترده بودن این موارد، نرم‌افزارهای به‌خصوصی طراحی شده‌اند تا تمامی پارامترها را به‌طور دقیقی حساب کنند.
برندهایی مثل هیلتی، جدول‌هایی برای مشخص کردن عمق کاشت و سایز میلگرد درست کردند که هنگام استفاده از محصولات این برند به‌کار می‌روند. برای مثال، هیلتی اعلام کرده که اگر از چسب یا انکر شیمیایی Hilti HIT-RE100 برای کاشت میلگرد سایز 14 استفاده کنید، باید قطر سوراخ 18 میلی‌متر، عمق سوراخ 125 میلی‌متر و حجم چسب مصرفی 25 میلی‌لیتر باشد.
قطعا در کتاب و سایت‌های مختلف، فرمول محاسبات کاشت میلگرد وجود دارد که به شما در محاسبه عمق سوراخ، سایز میلگرد و دیگر عوامل کمک می‌کند، اما به شما پیشنهاد می‌کنیم که این کار را به‌طور کامل به افراد متخصص و باتجربه در این زمینه بسپارید. محاسبات کاشت در اجرای آن از اهمیت بالایی برخوردار است و کوچک‌ترین خطایی می‌تواند ضرر و خسارت‌های جبران ناپذیری را به سازه وارد کند.
آیین نامه و ضوابط کاشت میلگرد در بتن
مثل هر عملیات اجرایی دیگری، کاشت میلگرد در بتن، دارای آیین‌نامه و ضوابط خاصی است. همانطور که پیش‌تر گفتیم برای اجرای درست پروژه باید محاسبات دقیقی برای به‌دست آوردن پارامترهایی مثل قطر و عمق سوراخ و چسب مصرفی انجام شود.
به همین خاطر برای اجرای درست باید به استانداردهای کاشت عمل کرد که در ادامه به برخی از مفاد آن اشاره می‌کنیم.
- زمان گسیختگی میلگرد نسبت به شکل اولیه، کمترین میزان تغییر شکل برای میلگرد باید بیشتر از ۸ درصد باشد.
- برای ساختن فضای مورد نیاز میان میلگردهای کاشته شده و چسبندگی بهتر آن‌ها، فاصله کاشته شده نباید از ۵ برابر قطر میلگرد کمتر باشد.
- به عنوان محافظ، باید پوششی از رنگ دانه‌های بتن وجود داشته باشند تا از نفوذ رطوبت و یون‌های مهاجم به میلگرد و چسب ممانعت کند. به این رنگ دانه‌ها پوشش بتنی می‌گویند.
- اگر که هدف از کاشت میلگرد، ادامه دادن ستون باشد، نسبت سطح مقطع میلگردهای کاشت به سطح مقطع ستون موجود در سازه، باید بین ۰ تا ۰.۸ درصد باشد.
- کمترین تعداد میلگردهای کاشت شده در اعضای فشاری برای میلگردهای درون خاموت مستطیل شکل، برابر ۴ عدد است.
روش اجرای کاشت میلگرد
برای کاشت میلگرد چند روش وجود دارد که هر یک مزایا و شرایط مخصوص خود را دارند که در ادامه به بررسی هر کدام از آن‌ها می‌پردازیم.
کاشت میلگرد با استفاده از مواد پایه سیمانی
در بخش‌هایی که نیاز به مقاومت کششی بالایی دارند، می‌توان از روش کاشت میلگرد با استفاده از مواد پایه سیمانی برای نصب ستون‌های اضافه و بهینه کردن ساختمان استفاده کرد. در روش استفاده از مواد پایه سیمانی باید یک سوراخ 5 میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر اسمی میلگرد و به عمق حساب شده در محل مشخصی، ایجاد کرد. بعد از آن دو سوم حفره با مواد سیمانی پر می‌شود و در نهایت میلگرد درون سوراخ جای می‌گیرد.
کاشت میلگرد و کاشت بولت با استفاده از مواد اپوکسی
نحوه کاشت و کاشت بولت با استفاده از مواد اپوکسی هم مثل کاشت با مواد پایه سیمانی است اما به جای سیمان از رزین اپوکسی و یا چسب کاشت میلگرد و بولت استفاده می‌کنند. چسب‌های کاشت اپوکسی بتن چسبندگی بسیار زیادی دارند، به همین خاطر به قطر و طول سوراخ کوچک‌تری احتیاج دارند و بدین ترتیب عملیات سوراخ‌کاری بسیار راحت‌تر می‌شود.
چسب‌های کاشت میلگرد اپوکسی قدرت چسبندگی زیادی به بتن و فولاد دارند، به همین دلیل نمی‌شود آن‌ها را به‌طور کامل بسته‌بندی و حمل کرد چرا که خیلی سریع می‌گیرند و فاسد می‌شوند.
مراحل کاشت و بولت با مواد اپوکسی به شرح زیر است:
- به‌دست آوردن ابعاد سوراخ برای قرارگیری میلگرد
- مشخص کردن محل کاشت و سوراخ کردن بتن با ابزار مناسب
- تمیز کردن گرد و غبار حاصل از حفاری با استفاده از دستگاه مکنده
- پاک کردن چربی‌ها و مواد روغنی، دانه‌های سست و یا سطوح بدون استحکام و نم از سطوح داخلی سوراخ
- ترکیب کردن متریال چسب کاشت میلگرد درون نازل
- ریختن چسب کاشت تا میزان دو سوم حجم سوراخ
- نصب رول بولت به‌شکل چرخشی داخل سوراخ کاشت
- تمیز کردن مواد اضافی بیرون ریخته از دهانه سوراخ
- زمان عمل‌آوری طبق درجه حرارت محیط، که بعد از گذشت این زمان، بارگذاری انجام‌پذیر است.
کاشت میلگرد با مهار مکانیکی
در کاشت میلگرد با مهار مکانیکی، سوراخی با قطر 2 میلی‌متر بزرگ‌تر از قطر میلگرد ایجاد می‌شود. پس از آن میلگرد که در سرش پره‌های مخصوصی دارد، درون سوراخ قرار گرفته و پره‌هایش را به‌وسیله پیچی که مخصوص این کار است، باز می‌کنند تا به دیواره‌های سوراخ بچسبند و میلگرد در جای محکم شود.
کاشت میلگرد با چسب
در مراحل کاشت میلگرد حفره‌های به‌وجود آمده را با رزین و یا چسب پر می‌کنند. برای به‌کار بردن چسب‌های کاشت باید موادی مثل اپوکسی و پلی‌استر و همچنین وینیل استر و حتی دیگر ترکیبات آلی را با هم ترکیب نمود. بعد از آن فرآیند کاشت با چسب انجام می‌شود. و پس از پر کردن سوراخ‌ها با چسب کاشت باید میلگردها به شکل پیچشی داخل حفره‌ها قرار بگیرند.
کاشت میلگرد با تزریق رزین
یکی دیگر از روش‌های کاشت استفاده از دستگاه‌های کپسول شیشه‌ای بوده. این کپسول‌های شیشه‌ای از تزریقات رزینی تشکیل شده‌اند و پس از قرار گرفتن در سوراخ‌های ایجاد شده، با چکش شکسته می‌شوند. در مرحله آخر کپسول‌ها از بین می‌روند و رزین و هاردنر با هم ترکیب می‌شوند.
کاشت میلگرد با گروت سیمانی
آخرین روشی که می‌خواهیم بررسی کنیم، کاشت با گروت سیمانی است. در اصل گروت‌های به‌کار رفته در روند گروت‌ریزی از آب و سیمان تشکیل شده است. همچنین از سنگ‌دانه‌های سیلیسی و بزرگ اضافه برافزودنی‌های دیگر تولید می‌شوند. باید گفت که گروت‌های سیمانی علاوه بر کاشت میلگرد مزایای دیگری هم دارد.
کاربرد آن در متصل کردن بیس پلیت‌ها و فونداسیون هم است. به‌طور کلی گروت‌های سیمانی می‌توانند حجم فضای میان دو المان سازه‌ای را کاملاً پر کنند. به خاطر داشته باشید که برای کاشت میلگرد با گروت باید این محصول حدود سی دقیقه با آب ترکیب شود. با گذراندن این مرحله پس از انبساط به‌عنوان ملات برای کاشت به‌کار می‌رود.
بررسی دلایل کاشت آرماتور و میله‌گرد در ستون
گاهی اوقات در سازه‌های بتنی لازم است که بخشی به ساختمان افزوده شود. بدین ترتیب برای ممانعت از آسیب‌های احتمالی گرانشی و کششی به ساختار ستون، لازم است که روی آن کاشت صورت گیرد. البته که لازم به ذکر است شما باید پیش از این کار، اطلاعات دقیقی درمورد ساختار ستون داشته باشید تا سازه دچار آسیب نشود. برای مثال پیمانکار می‌خواهد تراس اضافه کند و باید عملیات کاشت میلگرد در ستون را اجرا کند.
جمع‌بندی
تغییر نقشه و کاربری و یا گسترش سازه از دلایل رایج کاشت در بتن است که می‌تواند در هر پروژه‌ای اجرا شود. امروز در فولادسل سعی کردیم که همه اطلاعات لازم در مورد کاشت میلگرد را بگوییم. در ضمن بهتر است انجام این کار به عهده یک فرد متخصص باشد و کارگران قادر به انجام آن با استانداردهای بالا نیستند. یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار در قیمت نهایی عملیات کاشت، قیمت میلگرد است که می‌توانید به‌صورت روزانه آن را از منابع معتبری چون فولادسل بررسی کنید.