اگر شما نیز جز آن دسته از افرادی هستید که قصد مقاوم‌سازی ساختمان قدیمی خود را دارید به ‌احتمال بسیار زیادی از پیمانکار یا مهندس عمران شنیده‌اید که قبل از هر چیزی باید بتن ساختمان را به‌وسیله میلگرد مقاوم‌سازی نمایید. اگر چنانچه روش کاشت میلگرد برای اولین‌بار است که به گوشتان خورده است و اطلاعات زیادی در خصوص کاربرد و نحوه کاشت میلگرد در بتن، ستون و فونداسیون را ندارید؛ بنابراین به شما پیشنهاد می‌کنیم خواندن این مقاله را از دست ندهید. مجموعه آهن اسپات در این مقاله تمام هرآنچه در مورد کاشت میلگرد نیاز است بدانید، مورد بررسی قرار داده است، پس با ما همراه باشید.

کاشت میلگرد چیست؟

در پاسخ به سؤال کاشت میلگرد چیست؟ باید بگوییم که فرایندی است که با سوراخ‌کاری بخش‌هایی از بتن در ستون‌ها و یا فونداسیون و اضافه نمودن میلگرد و چسباندن آن انجام می‌شود.

در ساختمان‌های بتنی برای تقویت بتن، اصلاح ابعاد بخشی از سازه و یا اضافه‌کردن بخش جدیدی به سازه‌های بتنی که از قبل پیش‌بینی نشده است، از روش کاشت میلگرد استفاده می‌شود.

امروزه عملیات کاشت میلگرد، نزد مهندسان عمران از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است چرا که در صورت اجرای صحیح و همچنین درنظرگرفتن تمامی مسائل مربوط به کاشت میلگرد، می‌تواند تا حد قابل‌توجهی ظرفیت باربری مقطع بتنی را افزایش داده و از هدررفت زمان و منابع مالی و انسانی در پروژه‌ها تا حد زیادی جلوگیری نماید. بنابراین باتوجه‌به مطالب ذکر شده، هدف از کاشت میلگرد می‌تواند یکی از موارد زیر باشد:

  • اتصال المان جدید سازه‌ای به ستون موجود
  • کاشت میلگرد در ستون جهت اجرای شمشیری راه‌پله
  • اتصال تیر بتنی در ستون موجود
  • امتداد ستون در جهت ستون موجود
  • اضافه‌کردن کنسول در ساختمان

مراحل و اجرای کاشت میلگرد

برای کاشت میلگرد در بتن ابتدا باید ابعاد حفره را به‌منظور استقرار میلگردها را محاسبه کرده و سپس حفره را در محل موردنظر با ابعاد از پیش تعیین شده حفر کنید. توجه کنید که یکی از مهم‌ترین مراحل در اجرای کاشت میلگرد، بخش پاک‌سازی درون حفرات است، بنابراین پس از سوراخ‌کاری، حتماً اقدام به تمیز نمودن حفرات کنید.

برای پاک‌سازی درون حفرات از دستگاه‌های دمنده یا مکنده استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که پاک‌سازی حفره‌ها برای کاشت میل‌گردها به صورتی باشد که در درون حفره‌ها هیچ‌گونه مواد روغنی و ذرات سست و متخلخل دیده نشود.

پس از خشک نمودن داخل حفرات، برای کاشت میل‌گرد از چسب استفاده می‌شود در این مرحله توجه داشته باشید که اگر داخل حفرات به‌خوبی خشک نشده باشد چسبندگی لازم انجام نمی‌شود. معمولاً بعد از گذشت 48 ساعت از اجرای کاشت میل‌گرد، امکان بهره‌برداری از سازه وجود خواهد داشت.

انواع روش‌های کاشت میلگرد

روش‌های کاشت میلگرد بر اساس نوع رزین، نصب و کاربرد به دسته‌های گوناگونی تقسیم می‌شوند. در اجرای کاشت میل‌گرد چسب‌هایی مورداستفاده قرار می‌گیرند که این چسب‌ها یا به‌صورت کارتریجی با به‌صورت فله‌ای تولید می‌شوند که در ادامه به بررسی بیشتر آن‌ها می‌پردازیم.

کاشت میلگرد با چسب

در فرایند کاشت میل‌گرد می‌توان حفره‌های ایجاد شده را با رزین یا چسب پر نمود. چسب‌های کاشت میل‌گرد ترکیبی از مواد آلی مانند اپوکسی، پلی‌استر و وینیل استر و دیگر ترکیبات آلی و غیرآلی است. طی عملیات کاشت میل‌گرد با استفاده از چسب، دو جز تشکیل‌دهندة چسب‌های کاشت میل‌گرد حین فرایند تزریق، درون حفره‌ها به شکل خودکار با همدیگر ترکیب می‌شوند. پس از پر نمودن حفره‌ها با چسب کاشت میل‌گرد، میل‌گردها به‌صورت پیچشی درون حفرات ایجاد شده تعبیه می‌شوند.

کاشت میلگرد با تزریق رزین

یکی دیگر از روش‌های کاشت میل‌گرد استفاده از سیستم‌های کپسول شیشه‌ای کاشت میل‌گرد است. کپسول‌های شیشه‌ای متشکل از تزریقات رزینی هستند که پس از قرارگیری در حفره‌های ایجاد شده با چکش شکسته می‌شوند. در پایان کپسول‌ها از بین می‌روند و رزین و هاردنر با یکدیگر مخلوط می‌شوند.

کاشت میلگرد با مواد اپوکسی

چسب‌های کاشت اپوکسی از میزان چسبندگی بالایی برخوردار هستند. روش کاشت میل‌گرد با مواد پایه اپوکسی، مشابه مواد پایه سیمانی است.

مواد پایه اپوکسی به دلیل چسبندگی بالا موجب شده تا حفره‌های ایجاد شده برای کاشت میل‌گرد از قطر و طول مهاری کمتری برخوردار باشند و همچنین سهولت بیشتری نیز در اجرا کاشت به وجود آید.

به دلیل گیرش بالای مواد پایه اپوکسی به سطوح بتنی و فولادی پیشنهاد می‌شود آن را به‌صورت ترکیب کامل حمل نکنید و ضمناً هزینه کاشت میل‌گرد با این روش، بیشتر از مواد پایه سیمانی خواهد بود.

کاشت میلگرد با گروت سیمانی

یکی دیگر از روش‌های کاشت میل‌گرد در بتن استفاده از گروت سیمانی است. گروت‌های مورداستفاده در فرایند گروت ریزی، متشکل از آب، سیمان، سنگ‌دانه‌های سیلیسی و بزرگ به‌علاوة افزودنی‌های دیگر هستند.

گروت‌های سیمانی علاوه بر کاشت میل‌گرد، در اتصال بیس پلیت ها و فونداسیون نیز کاربرد دارند. گروت‌های سیمانی قادر هستند تا حجم فضای بین دو المان سازه‌ای را کاملاً پر نمایند و همچنین استفادة زیادی در اجرای کاشت میل‌گرد دارند.

لازم به ذکر است برای کاشت میل‌گرد با گروت باید این محصول حدود ۳۰ دقیقه با آب مخلوط شود و بعد از انبساط به‌عنوان ملات برای کاشت میل‌گرد مورداستفاده قرار گیرد.

کاشت میلگرد هیلتی

یکی از معروف‌ترین محصولات کاشت میل‌گرد هیلتی چسب‌های کاشت این برند هستند. چسب کاشت میل‌گرد هیلتی اغلب دوجزئی و از رزین‌های پایه اپوکسی ساخته شده‌اند.

تزریق چسب‌های هیلتی با استفاده از دستگاه‌های تزریق چسب کاشت میل‌گرد صورت می‌گیرد. پارامترهای مهمی مانند محل کاشت میل‌گرد، موقعیت جغرافیایی، وضعیت آب‌وهوایی، نحوة سوراخ‌کاری و… در انتخاب نوع چسب کشت میل‌گرد از بین انواع چسب‌های هیلتی موجود مؤثر است. به‌طورکلی تعدادی از چسب‌های کاشت میل‌گرد هیلتی بر اساس ویژگی‌های آنها از پراستفاده‌ترین محصولات شرکت هیلتی هستند که در ادامه به آنها اشاره شده است :

  • چسب کاشت میل‌گرد هیتلی با پایه اپوکسی HILTI HIT-RE500V3
  • چسب کاشت میل‌گرد هیتلی با پایه اپوکسی HILTI HIT-RE100
  • چسب کاشت میل‌گرد هیتلی با پایه سیمانی HILTI HIT-HY200
  • چسب کاشت میل‌گرد هیتلی با پایه اپوکسی HILTI HIT-HIT MM

کاشت میلگرد در بتن

یکی از روش‌های مناسب برای رفع خطاهایی که در مرحله طراحی یا اجرا به وجود می‌آید، کاشت میل‌گرد در بتن است. تغییر کاربری سازه، تغییر نقشه سازه و در نهایت تغییر بهره‌برداری ساختمان دلایل متعدد دیگری برای اجرای کاشت میل‌گرد است.

نحوه کاشت میل‌گرد در بتن به‌وسیله ملات یا چسب‌های کاشت انجام می‌گیرد. هرکدام از چسب‌های کاشت میل‌گرد، مشخصات فنی و ویژگی‌های خاص خود را دارند و هم‌چنین از نظر شکل در دو نوع گان و حجمی به فروش می‌رسند.

کاشت میلگرد در فونداسیون

هدف از کاشت میلگرد معمولاً ایجاد یکپارچگی در فونداسیون، بهبود ظرفیت باربری فونداسیون از طریق افزایش ضخامت آن، اصلاح ابعاد و اندازه‌های فونداسیون و… است.
برای اجرای کاشت میل‌گرد در فونداسیون ابتدا لازم است تا بر اساس نوع بار وارد بر میل‌گرد، و همچنین میزان بار وارد بر هر یک از میل‌گردها در عملیات کاشت میل‌گرد در فونداسیون نیز محاسبه شود .

درصورتی‌که عملیات کاشت میل‌گرد در فونداسیون به‌صورت اصولی اجرا شود، می‌تواند تا مقدار زیادی ظرفیت باربری مقاطع بتن را افزایش دهد و موجب مقاوم‌سازی فونداسیون گردد .

از مزایای کاشت میل‌گرد در فونداسیون می‌توان به‌صرفه جویی در منابع اقتصادی و انسانی و همچنین جلوگیری از هدررفتن زمان اشاره نمود. در ادامه به برخی از کاربردهای کاشت میل‌گرد در فونداسیون اشاره داشته‌ایم:

  • یکپارچه کردن فونداسیون با کاشت میل‌گرد در فونداسیون
  • افزایش ارتفاع فونداسیون به‌منظور بهبود ظرفیت باربری
  • اصلاح ابعاد فونداسیون از یک یا چند جهت از طریق کاشت میل‌گرد در فونداسیون
  • اتصال فونداسیون موجود به فونداسیون جدید
  • کاشت میل‌گرد ستون در فونداسیون جهت اجرای ستون جدید روی فونداسیون
  • امتداد ستون در جهت موجود به‌وسیله کاشت میل‌گرد در فونداسیون

کاشت میلگرد در ستون

کاشت میل‌گرد در ستون یکی از روش‌های مهم برای ایجاد تغییرات در ستون است. دلایل مختلفی برای اجرای کاشت میل‌گرد در ستون یک سازه وجود دارد که به‌طورکلی می‌توان گفت در صورت نیاز به افزایش ارتفاع ستون‌های موجود جهت برقراری اتصال بین تیرها و ستون‌ها، اتصال عضو جدید به ستون، اجرای راه‌پله‌های شمشیری و … می‌توان با رعایت ضوابط مربوطه، عملیات اجرای کاشت میل‌گرد در ستون‌ها را انجام داد.
همچنین لازم به ذکر است که برای عملیات کاشت میل‌گرد در ستون‌ها باید دقت فراوانی صورت گیرد چرا که به علت کمبود فضای کاشت میل‌گرد در ستون‌ها در صورت بروز اشتباهات اجرایی، عملکرد سازه‌ای ستون تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد، ‌از دیگر نکات کاشت میل‌گرد در ستون‌ها می‌توان به محل احداث میل‌گردها داخل خاموت، نگهداری پوشش بتنی، کمترین فاصلة موجود بین میل‌گردها و… اشاره نمود.

کاشت میلگرد در تیر

اجرای کاشت میل‌گرد در تیرهای بتنی ساختمان با اهداف مختلفی از قبیل اتصال تیر به ستون یا افزودن قسمت جدیدی به ساختمان مانند تراس یا … صورت می‌گیرد. ضمناً ضروری است عملیات کاشت میل‌گرد با دقت و مهارت فراوانی انجام شود تا از وارد شدن هرگونه آسیب به ساختار تیر و اجزای اطراف آن جلوگیری کرد.

کاربردهای کاشت میلگرد

در ادامه این مقاله به معرفی برخی از کاربرد‌های کاشت میلگرد پرداخته ایم:

  • مقاوم‌سازی ساختمان و اجزای سازه با کاشت میل‌گرد
  • تقویت ستون در سازه با اجرای کاشت میل‌گرد
  • توسعه سازه و احداث دیوارهای جدید با کاشت میل‌گرد
  • افزایش ظرفیت باربری سازه از طریق اجرای عملیات کاشت میل‌گرد
  • اضافه نمودن بخش‌های جدید به سازه و گسترش ابعاد سازه با کاشت میل‌گرد
  • اجرای کاشت میل‌گرد به‌وسیله چسب جهت ازبین‌بردن خطاهای به وجود آمده در سازه
  • مقاوم‌سازی فونداسیون با اجرای کاشت میل‌گرد
  • ثابت سازی تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی با کاشت میل‌گرد
  • تغییر کاربری ساختمان و افزایش تعداد طبقات با کاشت میل‌گرد
  • و …

آیین‌نامه و ضوابط کاشت میلگرد

وجود اتصال مناسب بین بتن و میلگرد یکی از پارامترهای مهم در ضوابط و استانداردهای کاشت میل‌گرد به‌حساب می‌آید. اصطکاک تماسی ناشی از اتصال بتن و میل‌گردها موجب به‌وجودآمدن پیوستگی بین آنها می‌شود.

بنابراین طبق ضوابط کاشت میل‌گرد، استفاده از میل‌گردهای آج‌دار به علت افزایش میزان اصطکاک، بیشتر توصیه می‌شود. ضخامت پوشش بتنی میل‌گردها، طول میل‌گردها، حداقل طول خم میل‌گردها، فاصله بین میل‌گرد ها، میزان هم‌پوشانی و ویژگی‌های هندسی میل‌گردها از عوامل مؤثر در انتخاب این محصول مطابق با ضوابط کاشت میل‌گرد هستند؛ هم‌چنین لازم به ذکر است که مشخصات و استانداردهای کاشت میل‌گرد در هر کشوری متفاوت است. میل‌گردها را می‌توان بر اساس مقدار مقاومت آنها در برابر نیروی کششی تقسیم‌بندی نمود که اصطلاحاً به آن مشخصه فولاد می‌گویند. در ادامه این مطلب می‌توانید جدول استاندارد کاشت میل‌گرد را مشاهده نمایید:

نوع میلگرد فولادی تنش جاری شدن تنش گسیختگی تغییر شکل نسبی در هنگام گسیختگی
AI 220 380 25
AII 300 500 19
AIII 400 600 14

مفاد آیین‌نامه و ضوابط اجرای عملیات کاشت میلگرد به شرح ذیل است:

  • طبق ضوابط آیین‌نامه کاشت میل‌گرد، لازم است مقاومت میل‌گردها با استفاده از آزمایش میل‌گرد تعیین گردد.
  • طبق آیین‌نامه، میل‌گردها در سه نوع a1,a2,a3 با جنس فولاد نورد گرم هستند.
  • بر اساس آیین‌نامه کاشت میل‌گرد، ضریب الاستیسیته فولاد برای کاشت میل‌گرد باید معادل حاصل‌ضرب 2 در 105 نیوتن بر میلی‌متر باشد.
  • بر اساس ضوابط و آیین‌نامة کاشت میل‌گرد به علت پیشگیری از ایجاد حفره هنگام تزریق، فواصل میان دو کاشت میل‌گرد نباید از قطر میل‌گردها کمتر باشد.
  • طبق آیین‌نامه جهت پیشگیری از آسیب کاشت میل‌گردها و انکر اپوکسی تزریقی از آتش‌سوزی یا نفوذ رطوبت و یون‌های مهاجم لازم است از سنگ‌دانه‌های بتنی با عنوان پوشش بتنی میل‌گرد برای محافظت از میل‌گردهای کاشته شده، استفاده کرد.
  • باتوجه‌به آیین‌نامه‌های کاشت میل‌گرد در بتن، تعداد میل‌گردهای کاشته شده در اجزای فشاری برای میل‌گردهای خاموت مستطیلی نباید از 4 میل‌گرد کمتر باشد.
  • طبق آیین‌نامه‌ها و ضوابط کاشت میل‌گرد، مناسب‌ترین چسب کاشت میل‌گرد و انکرهای شیمیایی، اپوکسی‌ها هستند.
  • طبق قوانین در کاشت میل‌گردهایی با سایز کمتر از 25 میلی‌متر حداقل فواصل بین میل‌گردهای کاشته شده باید معادل 25 میلی‌متر باشد.
  • طبق دستورات موجود در ضوابط و آیین‌نامه‌ها، حداقل تغییر شکل میل‌گرد جهت کاشت، نسبت به وضعیت اولیه آن باید بیش از 80 درصد باشد.

نحوه محاسبه عمق و طول کاشت میلگرد

محاسبه عمق کاشت میل‌گرد و همچنین سایر ابعاد و اندازه‌های کاشت میل‌گرد به دو صورت انجام می‌گیرد. در روش اول، با کمک نرم‌افزارهای مهندسی که به‌صورت کاملاً تخصصی طراحی شده‌اند، می‌توان عمق و ابعاد کاشت میل‌گرد و همچنین اطلاعاتی در خصوص میزان هزینه و میزان خرابی را به دست آورد.

لازم به ذکر است، برای استفاده از این نرم‌افزار نیازمند تخصصی کافی است حتی در صورت داشتن تخصص نیز ممکن است اندکی زمان‌بر باشد اما بااین‌حال به دلیل اینکه پس از محاسبه اعداد دقیق با کمترین ضریب خطا را به دست می آورد، امروزه در اکثر پروژه‌ها از آن استفاده می‌شود.

در روش دوم فرد با استفاده از یک یا دو فرمول موجود می‌تواند عمق کاشت میل‌گرد را محاسبه کند که در ادامه به بررسی این دو فرمول پرداخته‌ایم.

محاسبه عمق کاشت میلگرد با استفاده از فرمول

برای به‌دست‌آوردن عمق و طول کاشت میل‌گرد ابتدا روش کاشت میل‌گرد که به‌صورت کششی یا فشاری است مشخص می شود و سپس با استفاده از فرمول موجود برای آن روش، طول و عمق کاشت میل‌گرد محاسبه می گردد.

فرمول محاسبه طول کاشت میلگرد کششی

Ld = K1* k2 * Ldb
LD: حداقل طول کاشت میل‌گرد کششی
K1: این متغیر یا عدد 5/1 است (درصورتی‌که کاور بتن روی میل‌گرد از سه برابر قطر میل‌گرد کمتر باشد، و فاصله عرضی میل‌گردهای کاشته شده از یکدیگر از شش برابر قطر میل‌گرد کمتر باشد) و یا عدد 2/1 است (درصورتی‌که کاور بتن روی میل‌گرد از سه برابر قطر میل‌گرد بیشتر ≥ باشد و همچنین فاصله عرضی میل‌گردها از یکدیگر از شش برابر قطر میل‌گرد بیشتر ≥ باشد).
K2: مقدار میل‌گرد لازم نسبت به میل‌گردهای کاشته شده در سازه.
LDB: عمق پایه میل‌گرد که از طریق فرمول زیر به دست می‌آید:
Ldb = (db * fy) / (4 * fb)

فرمول محاسبه طول کاشت میلگرد فشاری

Ldc = a1 * a2 * Ldcb
LDC: حداقل طول کاشت میل‌گرد فشاری
A1: مقدار میل‌گرد موردنیاز نسبت به میل‌گردهای کاشته شده باتوجه‌به نوع و طرح سازه
A2: معمولاً عدد 1 در نظر گرفته می‌شود
LDCB: طول گیرایی مبنای میل‌گرد در فشار که از فرمول زیر به دست می‌آید.
Ldb = (db * fy) / (4 * fb)

هزینه کاشت ملیگرد

قیمت کاشت میل‌گرد در بتن تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد. در ادامه تعدادی از این عوامل، شرح داده شده است:

  • عمق سوراخ‌کاری که در بتن به وجود آمده است از عوامل مهمی بوده که قیمت کاشت میل‌گرد در بتن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
  • نوع کاشت میلگرد در بتن از دیگر موارد تأثیرگذار است ازآنجایی که باتوجه‌به نوع کاربری موردنظر و سایر عوامل دخیل در کاشت میل‌گرد، میل‌گردها به انواع مختلفی در بتن جای‌گذاری می‌شوند و نوع این کاشت میل‌گرد در قیمت تأثیر چشمگیری دارد.
  • جهت کاشت انواع میلگرد در بتن شرایط مختلفی در برگیرنده هستند؛ شرایط کاشت میل‌گرد در بتن بر قیمت کاشت میل‌گرد در بتن نیز مؤثر است.
  • میل‌گردها را در عمق مختلفی از بتن قرار می‌دهند؛ عمقی که برایقرار دادن میل‌گرد کاربری موردنظر در نظر گرفته شده است بر قیمت کاشت میل‌گرد در بتن تأثیرگذار است.
  • نوع و مقدار چسبی که جهت کاشت میل‌گرد در بتن مورد استفاده قرار داده می‌شود نیز بر این موضوع اثر خود را می‌گذارد.

جمع‌بندی

در این مقاله سعی کردیم تا کاشت میلگرد را از جوانب و زوایای مختلفی مورد بررسی قرار دهیم و همچنین در موارد دیگری چون محاسبه عمق کاشت میلگرد و هزینه این عملیات سخن گفتیم، امیدواریم نکاتی که در این مقاله گفته شد، بتواند در اجرای بهتر این مسئله و همچنین ایمنی و مقاومت بیشتر ساختمان‌ها و سازه‌های گوناگون تأثیرگذار باشد.

شما هم اکنون می‌توانید برای استعلام قیمت روزانه انواع محصولات فولادی و همچنین برای کسب اطلاعات به‌روز این مقاطع به وب‌سایت آهن اسپات مراجعه نمایید.