تعیین کاور بتن از آزمایش هایی است که برای مقاوم سازی سازه های بتنی انجام می شود و به وسیله یک اسکنر انجام می گیرد. در این آزمایش هدف ما تعیین کاور بتن در سازه و پوشش روی میلگردها و قطر آن ها می باشد. از آزمایش های غیر مخرب برای تعیین کاور بتن استفاده می شود زیرا تاثیر کاربردی بر مقاوم سازی ساختمان دارد. این روش به مهندسین کمک می کند با دانستن کاور بتن بهترین راه را برای مقاوم سازی سازه پیش بگیرند. اما سوال این است کاور بتن چیست؟ در کل پوشش بتنی اطراف میلگردها را کاور بتن می نامند که در آیین نامه تعریف های دقیق تری از آن ارائه شده است.
اگر بخواهیم علل ایجاد کاور را بیان کنیم باید گفت می تواند علل مختلفی مانند:
بنابراین کاور بتن از اهمیت ویژه ای برخوردار است و باید با دقت و طبق ضوابط آیین نامه ای و اجرایی انجام شود. این ضخامت نباید از قطر میلگردها کم تر باشد و شما می توانید سایر ضوابط در مورد کاور بتن را در آیین نامه مقررات ملی ساختمان میحث 9 ام دنبال کنید.
تعیین کاور بتن شامل آزمایش های غیر مخرب بتن می باشد که جهت ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد و روش انجام آن توسط اسکنری که به دستگاه اسکن میلگرد یا اسکن آرماتور معروف است صورت می گیرد. موارد استفاده اسکنر میلگرد در وهله ی اول تعیین کاور بتن، فهمیدن قطر آرماتورها و تعیین پوشش بتن روی آرماتور می باشد.
امروزه آزمایش های غیرمخرب بتن همچون آزمایش تعیین کاور بتن تاثیر و عملکرد مناسب و کاربردی در تعمیرات و مقاوم سازی سازه های بتنی دارد. آزمایش های غیرمخرب بتن با بررسی اطلاعات و داده های مختلف سازه های بتنی، به کارشناسان و متخصصین این امکان را می دهد تا در خصوص نیاز یا عدم نیاز به تعمیر و مقاوم سازی و روش های تعمیرات و بازسازی سازه های بتنی تصمیم گیری نمایند. از جمله آزمایش های غیرمخرب بتن، آزمایش اسکن آرماتور ( میلگرد ) مدفون در بتن می باشد که برای تعیین کاور بتن کاربرد دارد. این آزمایش با ارائه تعداد، قطر، عمق و محل قرار گیری آرماتورها، به طراحان و مجریان امکان تصمیم گیری در زمینه طرح های مقاوم سازی و تقویت پروژه های اجرایی را می دهد.
لزوم استفاده از روش های الکترومغناطیس معمولا برای این منظور است که محل کاور بتن برای آرماتور تعبیه شده در آن تعیین گردد. به طور کلی اگر بخواهیم در یک جمله کوتاه دستگاه اسکن میلگرد را معرفی کنیم این گونه تعریف می شود، دستگاه هایی هستند که با باتری کار می کنند و از نظر تجاری برای تعیین کاور بتن طراحی شده اند و معمولا به اسکنر آرماتور معروف هستند.
هدف از تعیین کاور بتن در سازه های بتنی به این دلیل است که به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت و یون های مهاجم به میلگردها و همچنین محافظت میلگردها در مقابل آتش سوزی باید لایه هایی از بتن به عنوان محافظ روی میلگردها وجود داشته باشد که به آن کاور بتن می گویند.
کاور یا پوشش بتن به عواملی از قبیل قطر آرماتورهای به کار رفته، اندازه سنگدانه های مصرفی بتن، شرایط محیطی بتن (از قبیل رطوبت، تعریق، تر و خشک شدن متناوب، یخ زدگی، تماس با خاک مهاجم و غیر مهاجم، مواد خورنده، فرسایش شدید، عبور وسایل نقلیه و ضربه) بستگی دارد. جهت رسیدن به پوشش بتنی مناسب و رعایت فاصله مناسب بین آرماتورها از قطعاتی به نام فاصله نگهدار یا اسپیسر استفاده می کنند.و همچنین برای محاسبه و تعیین کاور بتن از دستگاه های الکترومغناطیس اسکن آرماتور بهره می برند. تعیین کاور بتن شامل آزمایش های غیر مخرب بتن است که جهت ترمیم و مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد.
هرچه تاکنون به آن اشاره کردیم مربوط به تعیین کاور بتن بوده که گفتیم با دستگاه اسکن میلگرد انجام می شود اما سوالی که ایجاد می شود خود کاور بتن چیست ؟ به طور کلی پوشش بتنی اطراف میلگردها را کاور یا پوشش بتن می نامند که تعریف آیین نام های آن عبارتست از حداقل فاصله رویه میلگرد اعم از طولی و عرضی تا نزدیکترین سطح بتن.
کاور بتن نوعی پوشش است که از آن به منظور پوشش دادن اطراف میلگردها بهره برده می شود. کاور بتن به دلایل مختلفی ایجاد می شود که مهم ترین نقش آن محافظتی بوده که از میلگردها در برابر خوردگی و آتش سوزی محافظت می کند. تعیین کاور بتن یک آزمایش به حساب می آید که از آن به منظور مقاوم سازی سازه های بتنی بهره گرفته می شود. برای به انجام رساندن این کار به یک اسکنر نیاز است. دلیل استفاده از اسکنر این بوده که بتوان قطر آرماتورها را فهمید و در نهایت پوشش بتنی را تعیین کرد.
نحوه محاسبه کاور بتن اهمیت بسیار بالایی را دارد. از این رو روش های مختلفی برای اینکار وجود دارند که هر کدام از آن ها توانسته ویژگی های متعددی را به خود اختصاص دهند. این روش ها به صورت خلاصه شامل موارد زیر می شوند:
هر کدام از روش های فوق زیر شاخه های مختلفی را با خود به همراه دارند و در هر کدام از آن ها باید نکات مختلفی مورد توجه گیرد و بر طبق آن ها کاور بتن را تعیین نمود. یکی از مهم ترین این موارد شرایط محیطی می باشد.
دلایلی که برای تعیین کاور بتن در سازه های بتنی انجام می گیرد عبارت است از:
باتوجه به اهمیت کاور بتن در حفظ و نگهداری میلگردها و نهایتاً عمر مفید سازه بتنی، پیمانکار باید نهایت دقت را در نصب میلگرد و نیز ریختن و متراکم نمودن بتن به عمل آورد تا باعث جابهجایی و تغییر محل آرماتورها نگردد. در صورت عدم وجود حداقل کاور بتنی در تعیین کاور بتن در نقشههای اجرایی و دستورالعمل ها، رعایت مندرجات این قسمت که نص صریح آیین نامه می باشد الزامی است.
حداقل ضخامت کاور بتن با توجه به استناد آیین نامه
همانطور که گفتیم تعیین کاور بتن با دستگاهی به نام اسکنر آرماتور صورت می گیرد. اسکن میلگرد در بتن به فرایندی گفته می شود که توسط آن محل آرماتور و تعیین پوشش بتن روی آرماتور با استفاده از روش های الکترومغناطیسی تخمین زده می شود.
برخلاف بتن، آرماتور داخل آن با امواج الکترومغناطیسی فرکانس پایین واکنش شدید داشته و با اعمال این امواج از سطح بتن می توان محل آرماتورها را تشخیص داد و تعیین کاور بتن را محاسبه کرد. نتیجه این کار باعث مقاوم سازی سازه های بتنی می گردد. لازم به ذکر است که تعیین کاور بتن با استفاده از دستگاه اسکن آرماتور از دوش متفاوت انجام می شود که در ادامه به اختصار توضیح خواهیم داد.
در این روش از تعیین کاور بتن از یک سیم پیچ محرک برای ایجاد شار مغناطیسی استفاده می شود (تعداد خطوط مغناطیسی گذرنده از یک سطح را شار مغناطیسی گویند). مقدار شار عبوری از بتن و حاصل شدت آن به وسیله ی یک سیم پیچ حساس اندازه گیری می شود و کل مدار توسط یک هسته فرومانیتیکی بسته می شود.
باتوجه به این که بتن یک ماده هدایت کننده خوب جهت شار مغناطیسی نیست و در عین حال مقاومت آن نیز بالا هست، هنگامی که جستجوگر اسکنر به محلی در نزدیکی آرماتور می رسد سیم پیچ حساس شروع به نشان دادن یک شار مغناطیسی عبوری زیاد می کند زیرا آرماتور هادی خوبی است. شدت جریان اندازه گیری شده در سیم پیچ وابسته به ضخامت کاور بتنی روی آرماتور بوده و لذا با یک سنجش دقیق می توان تعیین کاور بتن و ضخامت پوشش بتن را تخمین زد.
دومین روش تعیین کاور بتن و اسکن میلگرد که برای یافتن محل آرماتور بکار می رود، با جست و جو از سطح بتن با یک سیم پیچ الکتریکی متصل به یک منبع جریان متناوب و یک نشانگر جریان بررسی صورت می پذیرد. هنگامی که کاوشگر اسکنر در سطحی بدون آرماتور در حال حرکت است، نشانگر جریان شروع به نشان دادن کاهش سطح جریان می کند. جریان کم شده تا حدی کاهش می یابد تا به یک مقدار حداقل در زمانی که کاوشگر درست در بالای آرماتور قرار می گیرد، برسد.
در نتیجه میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ سبب ایجاد جریان های گردابی القایی در آرماتور می شود که این جریان ها به نوبه خود هرکدامشان میدان مغناطیسی ثانویه ای بوجود می آورند. میدان ثانوی مغناطیسی ایجاد شده جریانی برخلاف جریان اولیه ایجاد می کند و این به این دلیل است که کاهش جریان اولیه نشان داده شده توسط نشانگر وجود آرماتور در بتن را ثابت می کند و می توان تعیین کاور بتن را به خوبی انجام داد.
اسکن میلگرد به فرایندی گفته می شود که توسط آن تعیین کاور بتن با استفاده از روش های الکترومغناطیسی تخمین زده می شود
روشهای الکترومغناطیسی معمولاً برای تعیین کاور بتن، محل و کاور برای تعیین پوشش بتن روی آرماتور بکار می رود. دستگاه هایی که با باتری کار می کند و از نظر تجاری برای این منظور در دسترس است. به طور کلی اصل اساسی در کاربرد اسکن میلگرد جهت تعیین کاور بتن این است که وجود فولاد، میدان یک الکترومغناطیس را تحت تأثیر قرار می دهد که ممکن است شکل یک القاگر مغزه آهنی را به خود بگیرد. یک جریان متناوب از یکی از کویل ها عبور می کند در حالی که جریان القاء شده در کویل دیگر تقویت و اندازهگیری می شود.
رأس جستجو ممکن است در واقع شامل یک سیستم کویل واحد یا چندگانه باشد با توجه به اینکه اصل فیزیکی مستلزم اثرات جریان گردابی یا القای مغناطیسی است. ابزارهای جریان گردابی شامل اندازه گیری تغییرات امپدانس است و تحت تأثیر تمام فلزات رسانا قرار می گیرد و همچنین ابزارهای القای مغناطیسی شامل اندازهگیری ولتاژ القایی است و به موادی که خاصیت مغناطیسی ندارند چندان حساسیت ندارند و واکنشی نشان نمی دهند.
اگر بخواهیم تاثیر فولاد بر جریان القایی را یک نمودار در نظر بگیریم با توجه به مسافت بین فولاد و جریان القایی، نمودار گفته شده یک نمودار غیرخطی خواهد بود. و همچنین این نمودار با توجه به این که تحت تاثیر قطر میله قرار می گیرد در نتیجه عمل کالیبراسیون دشوار می شود. انواع ساده اسکن آرماتور که در تعیین کاور بتن مورد استفاده قرار می گیرد، با استفاده از دو محدوده برای پوشش، معمولاً ۴۰-۰ میلی متر و ۱۰۰-۴۰ میلی متر بر این مسأله غلبه می کند.
مقیاس کالیبراسیون در نوارهای مربوط به کاور بتن مشخص می شود و دلیل این امر تأثیر قطر آرماتور موجود در بتن است. میلههای کوچک یک نشان در انتهای بالایی نشان می دهد و میلههای بزرگ یک نشان در انتهای پایینی در یک نوار خاص نشان می دهد. علت این کار این است که تأثیر قطر میله بر اندازه های میله از 10 تا 30 میلی متر نسبتاً کم است.
اگر بخواهیم میلههای کمتر از ۱۰ میلی متر یا بیشتر از ۳0 میلی متر را اندازهگیری کنیم، کالیبراسیون ویژهای ممکن است لازم باشد و می توان از مقیاس خطی که معمولاً برای تعیین کاور بتن ارائه میشود استفاده کرد. نسخه های اصلاح شده دیگر از این نوع ابزار شامل مدارات الکترونیکی پیچیده تر و خروجی دیجیتالی است که در دسترس است و قابلیت این را دارد که قطر بار را منظور کرده و همچنین میلهها را در یک عمق بیشتر ( در برخی موارد تا ۳۰۰ میلی متر ) شناسایی کند. این ابزارها گرانتر از تجهیزات پایه است که در بالا ذکر شد.
روشهای الکترومغناطیسی معمولاً برای تعیین کاور بتن، محل و کاور برای تعیین پوشش بتن روی آرماتور بکار می رود
ریزپردازنده ها نیز نوعی از فناوری و تکنولوژی جدید اسکن در بتن می باشند. در همین رابطه یک مدل ریزپردازنده که نوع فولاد را در نظر میگیرد و از امکان هشدار صوتی « پوشش کم » برخوردار است نیز جهت اسکن میلگرد و تعیین کاور بتن در دسترس است. پیشرفتهای اخیر در تجهیزات اسکنر آرماتور جهت تعیین کاور بتن به مدلهای متعددی منجر شده است.
این دستگاه ها در هر کجا از بتن که شناخته نشده است، کاور میله و خود قطر میله را ارزیابی می کند. این کار با استفاده از یک بلوک فاصلهگذار یا با استفاده از یک راس جستجو تخصصی انجام می شود. توانایی اسکن یک اسکنر آرماتور در سطح بتن و ثبت مداوم اطلاعات خروجی در ثبت کننده دیجیتالی نیز اخیراً برای نمایش گرافیکی چند بعدی در دسترس قرار گرفته است.
در روشهای دیگر تعیین کاور بتن میله با محل مناسب در هوا دقیقاً اندازه گیری میشود. در همه روشها لازم است از اثرات خارجی بر میدان مغناطیسی اجتناب کرد.لازم به ذکر است که تحت این شرایط دقت این ابزار باید خیلی بالا باشد. همچنین بررسی کالیبراسیون در محل نیز با توجه به نوع میله و بتن درگیر در پروژه انجام می شود.
اکثر اسکنرهایی که با آن ها تعیین کاور بتن را انجام می دهند شامل یک واحد شامل منبع توان، تقویتکننده و متر و یک واحد جستجوی مجزا حاوی الکترومغناطیس است که با یک کابل به واحد اصلی متصل است. خوانش در حال کار صفر می شود و واحد جستجوی دستی در سطح بتن مورد آزمون حرکت می کند. در نهایت وجود آرماتور در محدوده کاری این دستگاه جهت تعیین کاور بتن با حرکت سوزن نشانگر یا مقدار دیجیتالی مشخص خواهد شد.
روش انجام آن توسط اسکنری که به دستگاه اسکن میلگرد یا اسکن آرماتور معروف است صورت می گیرد. موارد استفاده اسکنر میلگرد در وهله اول تعیین کاور بتن، فهمیدن قطر آرماتورها و تعیین پوشش بتن روی آرماتور می باشد.نحوه محاسبه کاور بتن اهمیت بسیار بالایی را دارد. از این رو روش های مختلفی برای اینکار وجود دارند که هر کدام از آن ها توانسته ویژگی های متعددی را به خود اختصاص دهند. این روش ها به صورت خلاصه شامل موارد زیر می شوند:
هر کدام از روش های فوق زیر شاخه های مختلفی را با خود به همراه دارند و در هر کدام از آن ها باید نکات مختلفی مورد توجه گیرد و بر طبق آن ها کاور بتن را تعیین نمود. یکی از مهم ترین این موارد شرایط محیطی می باشد.
برای آن که بتوانیم کاور بتن را به دقت هر چه تمام تر چه در دال و چه در تیر ها و ستون ها در نظر بگیریم، استفاده از اسپیسر ها الزامی می باشد.اسپیسر ها انواع مختلفی دارند:
وجود این اسپیسر ها بسیار کار آمد و مفید است به دلیل آن که کاور بتن را با دقت می توان تعیین کرد و هم چنین بین میلگرد ها می توان آن را به کار برد به گونه ایی که فاصله بین میلگرد ها حفظ شود و بتن به درستی بین میلگرد ها در ستون ها و تیر ها و سقف ها قرار بگیرد.
پاسخ این سوال مثبت است و باید بیان شود که برای تعیین کاور بتن باید از آزمایشات غیر مخرب بهره برد، به دلیل آن که تخریب بتن در سازه هایی که به مقاوم سازی نیاز دارند مناسب نمی باشد و خطراتی را برای سازه دارد.آزمایش های غیرمخرب بتن با بررسی اطلاعات و دادههای مختلف سازه های بتنی، به کارشناسان و متخصصین این امکان را می دهد تا در خصوص نیاز یا عدم نیاز به تعمیر و مقاوم سازی و روش های تعمیرات و بازسازی سازه های بتنی تصمیم گیری نمایند. از جمله آزمایش های غیرمخرب بتن، آزمایش اسکن آرماتور ( میلگرد ) مدفون در بتن می باشد که برای تعیین کاور بتن کاربرد دارد. این آزمایش با ارائه تعداد، قطر، عمق و محل قرار گیری آرماتورها، به طراحان و مجریان امکان تصمیم گیری در زمینه طرح های مقاوم سازی و تقویت پروژه های اجرایی را می دهد.
۱)حجم بتن احاطه کننده ی میلگرد
۲)ویژگی های مکانیکی میلگرد
۳)وجود محصور شدگی در بتن برای جلوگیری از گسترش ترک در مقطع بتن مسلح
۴)وضعیت سطوح میلگردها
۵)ابعاد میلگردها
۱)آسیب دیدن کاور بتنی میلگرد بدلیل سیکلهای متوالی ذوب و یخ
۲)عوامل خورنده ی محیط و حمله ی سولفاتها به پوشش بتنی آرماتور و میلگرد
۳)ساییدگی و فرسایش پوشش بتنی روی میلگرد
۴)پوشش کم میلگردها بدلیل ضعف در آرماتوربندی و قالب بندی نامتناسب
به دلیل آسیب پذیر بودن آرماتورها در برابر رطوبت ، و کاهش مقاومت آرماتورها در صورت وقوع آتش سوزی و گرم شدن بیش از حد ، نیاز می باشد تا میلگرد ها توسط لایه ایی از بتن پوشیده شود .ضخامت لایه پوششی باید به اندازه ای باشد که آرماتور را در برابر عوامل ذکر شده نگهداری کند . برای اطمینان از پوشش مناسب میلگردها ، در فواصل مناسب بروی خاموتها ، نگهدارنده ( Spacer ) می بندیم تا پس از بستن قالب ها میلگردها بدون این که به بدنه قالب بچسبند، درست در وسط قالب جای گیرند و ضخامت مناسب لایه پوششی رعایت شود .
پوشش بتنی میلگردها به عبارتی حداقل فاصله رویه میلگرد می باشد ، اعم از طولی و عرضی تا نزدیک ترین سطح بتن. نظر به اهمیت این پوشش در حفظ و نگهداری میلگردها و نهایتاً عمر مفید سازه بتنی، پیمانکار باید نهایت دقت را در نصب میلگرد در نظر بگیرد و در ریختن و متراکم نمودن بتن نیز توجه لازم را خرج کند تا باعث جابه جایی و تغییر محل آرماتورها نشود.برای اعمال قبل از آن نیاز به رعایت موارد ذیل می باشد.
الف: ضخامت و پوشش بتنی، نباید از قطر میلگردهای مصرفی کمتر باشد، در مورد گروه میلگردها بدین ترتیب صورت می گیرد که یک گروه میلگرد به صورت یک میلگرد فرضی با سطح مقطع معادل کل گروه فرض می شود، در این صورت ضخامت پوشش بتن از خارجیترین سطح گروه میلگرد و در جهت مورد نظر اندازه گیری می گردد.
ب: ، هیچگاه نباید ضخامت پوشش از حداکثر قطر شن مصرفی(برای شن تا قطر 32 میلیمتر) کمتر در نظر گرفته شود. در مورد شن بزرگتر از 32 میلیمتر، ضخامت پوشش حداقل مساوی قطر بزرگترین شن به اضافه 5 میلیمتر اختیار می شود.
پ: در مورد انتهای میلگردهای مستقیم در قطعات کف وسقف که در معرض تعرق قرار نمی گیرند، به شرط موافقت دستگاه نظارت، رعایت ضخامت پوشش الزامی نخواهد بود.
– کنترل تعداد و سایز میلگردهای طولی و عرضی یعنی نمره میلگردها و تعدادشان دقیقا مطابق نقشه باید در نظر گرفته شود .ضمناً خم استاندارد خاموتها و چرخش این خم در دورتادور ستون باید کنترل شود.
– رعایت خم استاندارد در محل اورلب، این کار برای آرماتورهای چهاروجه ستون بسیار ضروری می باشد و این اقدام باعث می شود که آرماتورهای بالایی اورلب شده در مسیر آرماتورهای پایینی قرار بگیرند و کاور و فاصله خاموتها از آرماتورهای اصلی بهصورت صحیح رعایت گردند.
– کنترل محل اورلب که در سازه های قاب خمشی متوسط توصیه می گردد. در یک سوم میانی ارتفاع ستون باشد ولی در سازههای قاب خمشی ویژه الزام می باشد که در یک سوم میانی اورلب صورت می گیرد.
سخن پایانی
به طور کلی و در یک جمع بندی ، کاور کردن میلگرد با ضخامت مناسبی از بتن، میلگرد را در برابر هوا و به دنبال آن زنگ زدگی و خوردگی احتمالی به خوبی حفظ خواهد کرد. زیرا در غیر این صورت آرماتور و دچار خوردگی شده و با افزایش حجم مواجه خواهد شد و باعث خرابی بتن اطراف شده، در نتیجه اتصال آن با میلگرد ضعیف شده، درگیری بین میلگرد و بتن از بین می رود و کاهش توانایی باربری و مقاومت کششی را در پی دارد. بنابراین اسپیسر با ایجاد فاصله ی استاندارد برای کاور کردن میلگردها نقش مهمی در جهت کاهش هزینه ها و افزایش دوام و ماندگاری سازه به نمایش می گذارد.
در کشور ما شرکت های مقاوم سازی به تازگی پا به عرصه وجود گذارده و با گردآوری مهندسین و تکنسین های مجرب نسبت به طراحی و اجراء عملیات مقاوم سازی در کشور اقدام نموده اند.
تمامی حقوق متعلق به آرین تیس می باشد.
طراحی سایت و خدمات سئو توسط تیم سئوهاما - میزبانی وب توسط سرورهاما