میلگردها به مقاطعی فولادی و میلهای اطلاق میشود که در بخشهای مختلفی از سازه همچون بتن کاری کاربرد بسیاری دارند. وجود میلگرد در این قسمتها سبب تقویت و افزایش مقاومت سازه خواهد شد، اما در مواقعی در حین فرآیند ساخت و ساز، لازم است بخشی از ساختمان، مورد برشکاری یا حفاری قرار گیرد.
در چنین مواقعی در صورتی که اطلاع نداشته باشیم در چه قسمتهایی میلگردها وجود دارند، علاوه بر ایجاد مشکل برای سازه، به دستگاه نیز آسیب وارد میشود. به همین علت از روشهای مختلفی برای تشخیص میلگرد در بتن استفاده میکنند. تا انتهای این مقاله کاربردی با شاهین فلز سپاهان همراه باشید تا افزون معرفی نحوه تشخیص میلگرد در بتن، به بررسی نحوه عملکرد آن نیز بپردازیم.
لزوم تشخیص میلگرد در بتن چیست؟
در تعریف، به تعیین و تشخیص محل دقیق میلگرد در بتن، اسکن کردن بتن گفته میشود. در مراحل مختلف ساختمانسازی امری محتمل است که عملیاتی مانند برشکاری، سوراخکاری و غیره بر روی بتن، مورد نیاز باشد.
در چنین مواقعی، لازم است به کمک روشهای مختلف، محل وجود میلگرد را تعیین نماییم؛ چراکه در غیر این صورت، با ورود دستگاههای حفاری به درون بتن، هم دستگاه و هم سازه، هر دو دچار آسیب میشوند و در نتیجه خسارت زیادی به بار میآید. همچنین ممکن است به علت سرعت بالای دستگاه، فلز پرتاب شود و منجر به آسیب جانی گردد.
علاوه بر مواردی که ذکر شد، از اسکن بتن با اهداف زیر نیز استفاده میشود:
- مشخص نمودن نوع و ضخامت میلگرد مصرفی
- تعیین نقاط ضعف و هرگونه مشکل زیرساختی همچون سوراخها و لایه لایه شدن آنها
- فراهم آوردن شرایط کاشت میلگرد، به ویژه کاشت در اعضا با تراکم زیاد آرماتور
- تعیین قطر، محل میلگرد و تعداد آن در بخشهای مختلف سازه
- امکان تشخیص دیگر بخشهای سازهای
- تشخیص محل دقیق و میزان میلگرد در بتن
- امکان انجام فعالیتهایی مانند سوراخکاری، حفاری و غیره بر روی بتن بدون ایجاد آسیب
- امکان تعیین چگونگی پوشش سیمانی و قطر و اندازه آن
مزایای تشخیص میلگرد در بتن چیست؟
پیشتر، دلایل اهمیت تشخیص میلگرد در بتن را معرفی نمودیم که با چه اهدافی صورت میگیرد. حال قصد داریم به مزایای اسکن کردن بتن بپردازیم. این موارد به شرح زیر هستند:
- ارزیابی طول اتصالات بجا و مناسب
- اندازهگیری عمق پوشش بتنی برای هماهنگی و سازگاری با سازه و مقاومت نسبت به خوردگی
- امکان ارزیابی فواصل میلگردها، میزان تسلیح و ظرفیت المان
- جلوگیری از ایجاد آسیب به میلگرد به هنگام نفوذ به بتن در طی عملیات حفاری
- امکان اندازهگیری قطر میلگرد
تشخیص میلگرد در بتن چگونه انجام میشود؟
روشهای مختلفی برای تشخیص میلگرد در بتن وجود دارد که بعضی به صورت دستی و بعضی دیگر با دستگاه هستند. هر کدام از این موارد دارای مزایا و معایب منحصر به خود هستند که در ادامه به معرفی هر کدام خواهیم پرداخت:
تشخیص میلگرد در بتن به کمک روش دستی
در روش دستی، از یک دستگاه که شامل دسته و صفحه نمایش است، استفاده میکنند و ابتدا آن را بر روی بتن قرار داده و حرکت میدهند. در لحظه به گوش رسیدن بوق، لازم است که حرکت متوقف شود و محل موردنظر برای تشخیص میلگرد، نشانهگذاری گردد. همانطور که انتظار میرود، دقت این دستگاه چندان بالا نیست.
شناسایی میلگرد در بتن با روش الکترومغناطیسی
در این روش به کمک دستگاههای مخصوص، امواجی با فرکانس پایین تولید مینمایند و به سمت قطعه هدف، ارسال میکنند. میلگرد درون بتن برخلاف بتن، واکنش بسیاری نسبت به این امواج دارند. به همین ترتیب به کمک آن میتوان محل حضور میلگرد را شناسایی کرد. این روش به 2 شکل زیر امکانپذیر است:
- در نوع اول به کمک یک سیم پیچ متحرک، شار مغناطیسی را ایجاد و شدت و میزان شار عبوری از بتن را تعیین مینمایند. در مقابل آنکه بتن، شار مغناطیسی را به خوبی هدایت نمیکند، میلگردها وجود دارند که رسانای خوبی برای شار مغناطیسی به حساب میآیند. به همین جهت، هنگامی که امواج منتشر شده در نزدیکی آرماتور قرار داشته باشد، سیم پیچ شروع به نشان دادن جریان مغناطیسی زیاد خواهد کرد. بنابراین، محل دقیق آرماتور تعیین خواهد شد. لازم به ذکر است که امکان محاسبه ضخامت پوشش بتنی نیز با این روش وجود دارد.
- برای شناسایی محل میلگرد، بیشتر از این روش استفاده میشود و در آن، یک منبع جریان متناوب و یک نشانگر جریان بکار میبرند. روش کار در این دستگاه آن است که هنگامی که بر سطحی بدون میلگرد حرکت داده شود، نشانگر جریان شروع به کاهش جریان مینماید. در چنین وضعیتی، به کمک سیم پیچ، میدان مغناطیسی و جریانهای گردابی القایی ایجاد مینماید. وجود این جریان منجر به تشکیل میدان مغناطیسی ثانویه خواهد شد. میدان مغناطیسی، جریان اولیه را کاهش میدهد که به معنای وجود میلگرد بوده و در نمایشگر قابل مشاهده است.
شناسایی میلگرد در بتن با روش رادار یا GPR
روش رادار یا استفاده از دستگاه GPR، روشی بسیار کاربردی به حساب میآید و متشکل از بخشهایی تحت عنوان آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و واحد پردازش سینگال به حساب میآید. در روش رادار، تابش امواج الکترومغناطیس در محدوده طول موج رادیویی به طرف قطعه مدنظر انجام میشود و موج تابیده شده، به علت آنکه با مواد مختلف برخورد دارد، یا منحرف و یا منعکس میشود.
ضبط این امواج از لایههای زیرسطحی و اجسام، به کمک گیرنده انجام خواهد شد. رفتاری که موجها از خود نشان میدهند، امکان شناسایی میلگرد را فراهم مینماید. لازم به ذکر است که این روش به علت سرعت بالایی که از آن برخوردار است، دارای محبوبیت زیادی میباشد.
ذکر این نکته نیز خالی از لطف نیست که از این روش میتوان برای تشخیص پوشش بتنی و نه خصوصیات مکانیکی، استفاده نمود. در این روش امکان اندازهگیری میلگردهایی که حدودا 600 میلیمتر در زیر سطح قرار داده شدهاند، وجود دارد و میتوان به کمک آن، نمای کلی فضاهای خالی و حفرهها را مشخص نمود.
علاوه بر آنکه سرعت این روش بالا است، امکان تعیین عمق اجسام در چند سانتیمتری را دارد، تصویری ریل تایم از اجسام شناسایی شده، ارائه میدهد و اجسام ساخته شده از مواد مختلف را از یکدیگر تفکیک میکند. با وجود مزایای ذکر شده، این روش دارای معایب و محدودیتهایی نیز میباشد که در ادامه به آن اشاره خواهیم کرد:
- تخصص بسیار بالایی برای طراحی، اجرا و تفسیر نتایج دستگاه، مورد نیاز میباشد.
- عملکرد این دستگاه با پراکندگی سیگنال در شرایطی ناهمگون، محدود خواهد شد.
- مواد دارای رسانایی بالا، سبب کاهش عمق نفوذ رادار خواهند شد.
تشخیص وجود میلگرد در بتن به طریق اشعه X
روش استفاده از اشعه ایکس نسبت به دیگر روشها، کاربرد کمتری دارد و به علت استفاده از پرتو ایکس در آن، مهم است که پیش از اقدام، سطح بتن را به طور کامل، تمیزکاری نمود. در این روش، تشخیص میلگرد بر پایه بررسی چینش ذرات سنگدانه مانند فاصلهبندی و ضخامت خمیر، جدا افتادگی بتن، بررسی سه بعدی حفره هوا و غیره صورت میگیرد. یکی از معایب این روش آن است که امکان ارائه اطلاعات دقیق در ارتباط با عمق نقصهای سطحی شناسایی شده، وجود نخواهد داشت.
تعیین وجود میلگرد در بتن با دستگاه میلگردیاب
به کمک این دستگاه میتوان موقعیت مکانی میلگرد را تا حداکثر عمق 180 میلی در زیر سطح بتن مشاهده نمود و قطر حدودی میلگرد را تعیین کرد. این روش صرفه اقتصادی خوبی دارد و کار با آن آسان است و پردازش سینگال الکترونیکی پیچیدهای ندارد. افزون بر تعیین محل میلگرد، با دستگاه میلگردیاب میتوان موقعیت دقیق اتصالات دیواری همچون ناودانی، مش و غیره را تعیین نمود.
تشخیص میلگرد در بتن به کمک دستگاه Cover Meters
این روش به جهت آنکه میلگرد را تخریب نمیکند، استاندارد و مناسب به حساب میآید. در این دستگاه قطر، عمق و مکان میلگرد با دقت اندازهگیری شده و کویلهای چندگانه القایی پالس، میدان مغناطیس گردابی و مخالف را بر قسمت سطح مواد رسانای الکتریکی در میدان جریان گردابی تولید مینمایند. نوسان ولتاژ سیگنالی که ایجاد میشود، امکان تعیین محل و قطر میلگرد و عمق پوشش بتنی را دارا است. مزیت این روش آن است که تحت تاثیر مواد نارسانایی همچون چوب، پلاستیک، بتن و غیره قرار نمیگیرد.
شناسایی میلگرد در بتن با دستگاه فلزیاب
هنگامی که در محل موردنظر، میلگردها در فواصل زیادی از هم دیگر قرار داشته باشند، از دستگاههای فلزیاب استفاده مینمایند. مزیت این دستگاه آن است که فلزات آهنی را از نوع غیر آهنی تشخیص میدهد.
تشخیص وجود میلگرد در بتن به روش توموگرافی لرزهای
توموگرافی لرزهای از دیگر روشهای اسکن بتن به حساب میآید و با وجود تمام مزایایی که از آن برخوردار است، به جای تشخیص میلگرد در بتن، برای محاسبه قطر و ضخامت بتن، تشخیص هرگونه مشکل، تعیین نواحی پوسته پوسته شده، تعیین کیفیت سیمان و غیره کاربرد دارد.
در این روش، انتشار امواج تنش به کمک مواد صورت میگیرد؛ به این صورت که ابتدا یک پالس تنش به درون جسم مورد آزماش فرستاده شده و پس از آن به کمک رابط و جریان، منعکس خواهد شد. کنترل این امواج توسط مبدل گیرنده انجام میشود و زمان حرکت موج توسط تجزیه و تحلیل سیگنال محاسبه خواهد شد.
افزون بر موارد ذکر شده، از روش توموگرافی لرزهای در تشخیص ضخامت و میزان صحت بتن، تشخیص ناهماهنگیها در بخشهایی مانند درز، ترک و میزان عمق آنها، تعیین کیفیت و توان مقاومتی بتن و غیره استفاده میشود.
نکات استفاده از دستگاه مناسب برای شناسایی میلگرد در بتن
پیش از آنکه برای اسکن بتن، دستگاه مدنظر انتخاب شود، لازم است نکات زیر را در نظر گرفت:
- تعیین هدف از اسکن بتن، به انتخاب دستگاه مناسب کمک مینماید. این به آن معنا است که با اهداف مختلف، دستگاههای متفاوتی نیز موردنیاز خواهد بود. به عنوان مثال در پروژه مقاوم سازی، به علت تحلیل دقیق و ارزیابی ظرفیت فعلی، لازم است اسکن بتن با دستگاهی انجام شود که دارای بیشترین دقت میباشد. در مقابل در پروژههایی که هدف تنها کاشت میلگرد باشد، اطلاع از محل میلگرد به تنهایی نیز کمککننده خواهد بود و در انتخاب دستگاه، سختگیری زیادی وجود نخواهد داشت.
- پس از تعیین هدف، لازم است شرایط پروژه همچون حساسیت کار، ابعاد المان مورد بررسی، محدودیتها و غیره در نظر گرفته شود؛ چراکه استفاده از بعضی دستگاههای تشخیص میلگرد، دارای محدودیت است.
- لازم است به این نکته توجه داشت که استفاده از بعضی از دستگاهها، هزینه بسیاری را تحمیل میکنند که در مواردی میتوان با انتخاب صحیح دستگاه، از صرف هزینه اضافه جلوگیری کرد.
محدودیت های تشخیص میلگرد در بتن
محدودیتهایی که در تشخیص میلگرد در بتن وجود دارد، شامل موارد زیر میشود:
تراکم میلگرد– اورلب میلگرد که همان بکارگیری میلگردها در فواصل نزدیک به هم به حساب میآید، در مواردی منجر به آن خواهد شد که نتایج بدست آمده با واقعیت دارای مقداری تفاوت باشد. برای حل این مشکل لازم است قسمتی را به عنوان نشانه اتخاذ نمود تا میلگرد با فواصل کم و میلگردهای جانبی نیز تعیین گردد.
مفتول فلزی– به علت آنکه در اغلب سازهها، مفتولهای فلزی وجود دارند، لازم است خوانش در مسافتهایی در دنباله خط میلگرد انجام گرفته و در حد میانی صورت گیرد.
نوع و میزان بتن– متغیربودن اندازه و عمق بتن و همچنین به کاربردن سنگدانه های متفاوت در خمیر سیمان، از جمله عوامل محدودیت در تشخیص و تقسیر داده ها هستند. یکی دیگر از محدودیتهای تشخیص میلگرد در بتن، در نوسان بودن اندازه، عمق و میزان بتن و استفاده از سنگدانههای متفاوت در خمیر سیمان به حساب میآید.
پوشش لایه بیرونی بتن– باور بسیاری از متخصصین بر آن است که پوشش اکسید آهن، بر روی بتن سبب آن خواهد شد که میلگردهای بکار گرفته به میزان قابل توجهی کمتر نشان داده شوند.
جمع بندی
تشخیص میلگرد در بتن به علل مختلفی همچون حفاری، برشکاری و هرگونه عملیات مشابه در بتن، ضروری است. در غیر این صورت سازه و تجهیزات، هر دو متحمل خسارت خواهند شد. روشهای مختلفی برای تشخیص میلگرد در بتن وجود دارد که شامل روش دستی، روش استفاده از اشعه ایکس، دستگاه فلزیاب، توموگرافی لرزهای، دستگاه میلگردیاب و غیره میشود که هر کدام دارای مزایا و معایب منحصر به خود هستند.
منبع (Resource): Rebar in Concrete
سوالات متداول
اسکن کردن میلگرد چیست؟
به تعیین و تشخیص محل دقیق میلگرد در بتن، اسکن کردن بتن گفته میشود.
روش های تشخیص میلگرد در بتن کدام است؟
روش های مختلفی برای شناسایی میلگرد وجود دارد که شامل استفاده از رادار، اشعه ایکس، میلگردیاب و غیره میشود.
