سازه های بتنی به دلایلی مانند تغییرات نقشه ای، اشتباهات اجرایی، ترمیم، مقاوم سازی و طرح های توسعه ممکن است نیازمند کاشت میلگرد و آرماتور در بتن فونداسیون، تیر، دال و یا دیوارها باشند. باید توجه داشت که رعایت نکات اجرایی، استفاده از مصالح مناسب و برخورداری از تجربه اجرایی مرتبط می تواند تا حدود زیادی در کیفیت و موفقیت عملیات مورد نظر تاثیر گذار باشد.
در مواردی برای تقویت و مقاوم سازی سازه های بتنی نیاز به کاشت میلگرد و آرماتور در بتن است. یکی از مهمترین تحولات در ساخت و ساز سازه های بتنی قابلیت اتصال بتن جدید به قدیم و اتصال اجزا و سازه های فولادی به سازه های بتنی موجود با استفاده از روش کاشت میلگرد و آرماتور در بتن و بولت می باشد.
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
اتصال و چسب کاشت قرار داده شده بین دو المان، باید جوابگوی نیروهای وارده به دو المان را از هر لحاظ دارا باشد. در مجموع روش کاشت میلگرد و آرماتور در بتن و همچنین بولت، یکی از کاربردی ترین و اقتصادی ترین روش‌های تقویت سازه می باشد.
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن امکان اصلاح نواقص اجرائی و اعمال تغییرات نقشه های اجرائی و یا در طرح های مقاوم سازی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. داشتن دانش کافی طراحی و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن از اهمیت بالائی برخوردار است.
انتخاب نوع چسب کاشت میلگرد و آرماتور در بتن نیز جهت ایجاد اتصال هرچه بهتر بین بتن و آرماتور از اهمیت زیادی برخوردار است. در بیشتر موارد همچنین اجرای سیستم کاشت باید به صورتی انجام پذیرد که مقاومت کششی بیشتر از مقاومت کششی میلگرد داشته باشد.
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن و کاشت بولت به سه روش زیر انجام می‌شود
• کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مواد پایه سیمانی
• کاشت آرماتور و بولت با استفاده از چسب کاشت اپوکسی (چسب کاشت شیمیایی)
• کاشت آرماتور و بولت با استفاده از مهار مکانیکی
مراحل اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
• محاسبه ابعاد سوراخ برای استقرار آرماتور و یا میلگرد
• ایجاد سوراخ مورد نیاز با ابزار مناسب
• تمیز نمودن گرد و غبار ناشی از حفاری با استفاده از دستگاه مکنده یا برس موئی
• زدودن هرگونه چربی و مواد روغنی، دانه‌های سست و یا سطوح فاقد استحکام و رطوبت از سطوح داخلی سوراخ
• ترکیب نمودن اجزا چسب کاشت میلگرد درون نازل
• تزریق چسب کاشت آرماتور تا میزان دو سوم حجم حفره
• نصب رول بولت به صورت چرخشی داخل سوراخ کاشت بولت
• تمیز نمودن مواد اضافی بیرون ریخته از دهانه سوراخ با کاردک و یا ابزار دیگر
• زمان عمل‌آوری بر اساس درجه حرارت محیط می‌باشد که پس از گذشت این زمان، بارگذاری قابل اعمال است
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن با استفاده از مواد پایه سیمانی
در پروژه‌های ساختمانی به دلیل فراموشی در تعبیه ریشه های ستون یا دیوار برشی، اجرای ستون در محل هایی غیر از محل استقرار ستون در نقشه، رفع خطا در محل میلگردهای انتظار و بالاخره عملیات بهسازی و بازسازی ساختمان از روش کاشت پایه سیمانی استفاده می‌شود (در جاهایی که مقاومت کششی زیادی در میلگردهای کاشت شده نیاز نیست).
در کاشت آرماتور در بتن سوراخی به قطر 5 میلیمتر بزرگتر از قطر میلگرد و به طول مهاری آن و یا بیشتر با استفاده از دستگاه مغزه گیر، در بتن ایجاد می شود و داخل آن با حجم دو سوم حفره، ملات روان پر می گردد. ملات روان دارای مواد منبسط شونده و روانساز می‌باشد.
پس از پر نمودن سوراخ، آرماتور و یا بولت به کمک جک هیدرولیک با فشار به داخل سوراخ رانده شود. مواد داخل حفره در مدت زمان لازم عمل‌آوری می‌گردد تا ملات به مقاومت مورد نیاز برسد. بدیهی است اگر آرماتور یا بولت کاشت شده آجدار بوده و محیط سوراخ مضرس شده باشد، مقاومت کششی آن بهتر خواهد بود.
روش کاشت میلگرد و آرماتور در بتن و بولت در بتن با استفاده از مواد اپوکسی
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن با استفاده از مواد پایه اپوکسی همانند روش کار کاشت با مواد پایه سیمانی است که در آن به جای سیمان از رزین اپوکسی یا چسب کاشت آرماتور و بولت استفاده می‌شود.
با توجه به چسبندگی فوق‌العاده زیاد چسب‌های کاشت اپوکسی بتن، بدیهی است که قطر سوراخ و طول مهاری کوچکتر خواهد شد، در نتیجه عملیات سوراخ کاری سهل تر می گردد. اما قیمت مواد کاشت اپوکسی گرانتر از مواد پایه سیمانی است. چسب‌های کاشت آرماتور اپوکسی قدرت گیرش فوق‌العاده زیادی به سطح بتن و فولاد دارند. بنابراین آنها را نمی‌توان به صورت ترکیب کامل بسته بندی و حمل نمود، زیرا به سرعت می گیرند و فاسد می شوند.
کاشت میلگرد و آرماتور در بتن به کمک مهار مکانیکی
در روش کاشت میلگرد و آرماتور در بتن همانند روش‌های قبلی ابتدا سوراخی به قطر حدود دو میلیمتر بزرگتر از قطر آرماتور در بتن ایجاد می‌گردد، سپس آرماتور را با مهار مکانیکی داخل سوراخ قرار می‌دهند.
این آرماتور درانتهای خود دارای پره‌های مخصوصی است که با چرخاندی پیچ بالای آرماتور باز می‌شوند و به جدار سوراخ می‌چسبند. آرماتور آنقدر سفت می‌گردد تا پره‌ها تا جایی که ممکن است به دیوار بچسبند. در این روش نیز طول مهار بسیار کوتاه است. شاید کاشت میلگرد و آرماتور و پیچ در بتن برای بارهای دینامیکی مناسب نباشند، چون پره‌ها می‌توانند بتن محیطی خود را خرد نمایند ولی به هر حال در کارهای استاتیکی جزء روش های کاشت بولت و آرماتور بسیار عالی هستند.
هر نوع آرماتور مکانیکی بر حسب قطر و مقاومت میلگرد دارای نیروی برشی و کششی مجاز می‌باشد که توسط کارخانه سازنده ارائه می‌گردد.
آزمایش کنترل کیفی عملیات کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
• تست PULL OFF
تحلیل نتایج حاصله از تست کنترل کیفی در کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
بهترین گزینه جاری و بریده شدن آرماتور در نتایج کسب شده و تایید کننده صحت مشخصات فنی و اجرا می باشد، همچنین باعث قلوه کن شدن آرماتور و تخریب بتن اطراف به دلیل کم بودن عمق کاشت و ضعف مقاومت بتن می شود.
و همچنین بیرون آمدن آرماتور از سوراخ به دلیل کیفیت نامطلوب چسب مصرفی، تمیز کاری نامناسب سوراخ حفر شده، وجود رطوبت در سوراخ حفر شده، عدم اختلاط مناسب چسب مصرفی می باشد.
انواع چسب و خمیر در کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
• چسب های رزینی دو و سه جزئی
• چسب های کاشت آرماتور پایه سیمانی
انواع روش های نصب و اجرای کاشت میلگرد و آرماتور در بتن
سیستم های متفاوتی در بازار وجود دارد که بر اساس نوع رزین چسبی که ترکیب آنها بکار گرفته شده و نحوه نصب و کاربرد، دسته‌بندی می‌گردند. چسب کاشت شیمیایی بولت یا چسب کاشت شیمیایی آرماتور به صورت دو یا سه جزئی تولید می‌گردند.
در بعضی حالات این مواد بصورت جدا داخل کپسول تعبیه می‌شوند و در بعضی موارد به صورت چسب های کاشت کارتریجی یا به صورت فله ای می‌باشند که در این حالت خمیر میلگرد و آرماتور در بتن در بسته بندی‌های متنوع عرضه می‌گردند. در تمام این سیستم ها یک سوراخ ایجاد شده و سپس تمیز می‌گردد. روند تمیز کردن بسته به نوع محصول متفاوت است. در بسیاری از موارد سوراخ می‌بایست با استفاده از فرچه یا پمپ تمیز گردد.
در سیستم های تزریق رزین و چسب کاشت میلگرد، با استفاده از یک ابزار تزریق، سوراخ ایجاد شده با رزین و یا چسب پر می‌شود. دو جزء سازنده چسب کاشت در حین تزریق به صورت خودکار ترکیب می‌شوند. این اجزاء شامل مواد آلی اپوکسی، پلی استر و وینیل استر، سیمانی و ترکیبات آلی- غیرآلی است. میلگردها بعد از پرکردن سوراخ ها با یک حرکت پیچشی به داخل سوراخ وارد می‌گردد.
علاوه بر این از سیستم های کپسول شیشه ای کاشت میلگرد نیز استفاده می‌شود. این کپسول ها حاوی موادی هستند که ترکیبات رزینی آن در بخش محصولات و چسب کاشت میلگرد توضیح داده شد. این کپسول ها در داخل سوراخ قرار داده می‌شوند و سپس میلگرد یا بولت با استفاده از چکش به داخل سوراخ وارد می‌شود، که باعث می‌شود کپسول شکسته و در نتیجه کپسول ها از بین رفته، رزین و ماده سفت کننده ترکیب می‌شوند.
مراحل اجرای کاشت شیمیایی میلگرد یا کاشت شیمیایی آرماتور
• انتقال بار در سیستم روش کاشت میلگرد
• میلگردهای مهاری در روش کاشت میلگرد براساس کاربرد به دو نوع تقسیم می‌شوند:
• میلگردهای مهاری در بتن بدون اتصال تقویت شده: این میلگردها بار را همانند بولت های مهاری به بتن منتقل می‌کنند.
• میلگردهای مهاری در بتن با اتصال تقویت شده: این میلگردها همانند وصله های تقویتی عمل می‌کنند.