پوشش بتنی روی میلگرد

کمترین فاصله بین سطح طولی و عرض میلگرد تا نزدیک ترین سطح بتن را پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن می گویند که از آن به منظور پوشش دهی اطراف میلگردها استفاده می شود.حفاظت از میلگرد در برابر خوردگی و حریق از وظایف اصلی کاور بتن است. اهمیت پوشش بتنی میلگرد از جهت محافظت و نگهداری میلگردها به منظور افزایش پایداری و عمر مفید سازه های بتنی است. برای پیشگیری از جا‌به‌جایی میلگردها و آرماتور‌ها لازم است نهایت دقت حین فرآيند کاشت میلگرد، بتن ریزی و متراکم نمودن بتن صرف شود. در صورتی که میلگردهای سازه فاقد حداقل پوشش بتنی لازم در نقشه های اجرایی و دستورالعمل‌ها باشند، لازم است نسبت به رعایت مندرجات موجود در ضوابط کاشت میلگرد اقدام کرد.

ضخامت پوشش بتنی میلگرد

۱)ضخامت پوشش بتنی میلگرد نباید از بیشترین قطر شن مصرفی (تا قطر ۳۲ میلی متر) کمتر باشد. درباره‌ی شن های بزگرتر از ۳۲ میلی‌متر ضخامت پوشش حداقل باید مساوری قطر بزرگترین شن به اضافه‌ی ۵ میلی متر اشد.
۲)می توان برای انتهای میلگردهای مستقیم در قطعات کف و سقف که در معرض تعریق قرار نمی گیرند با موفقیت دستگاه نظارت، پوشش بتنی میلگرد را اجرا نکرد.
۳)حداقل ضخامت پوشش بتنی با توجه به شرایط محیطی سازه نباید از اعداد تعیین شده در جدول (۵-۱۱-۱۱-۱) کمتر باشدو

حداکثر و حداقل پوشش بتن روی میلگرد

الف: حداقل ضخامت پوشش بتنی برای برابر با قطر میلگردهای مصرفی باشد.
برای اندازه گیری ضخامت پوشش بتن، یک گروه از میلگردها به عنوان یک میلگرد فرضی تصور شود و سطح مقطع آن معادل سطح مقطع کل گروه در نظر گرفته شود. در چنین شرایطی ضخامت پوشش بتن از خارجی ترین سطح گروه میلگرد و در جهت مورد نظر اندازه گیری می‌شود.
ب:ضخامت پوشش میلگرد هرگز نباید از حداکثر قطر شن مصرفی کمتر در نظر گرفته شود. (صخامت شن ۳۲ میلی‌متر)
پ:در صورتی که سطح مورد نظر دارای ترک در بتن و شکستگی باشد، ضخامت پوشش از عمق فرو‌ رفتگی اندازه‌گیری می شود.
ت: اگر بتن ریزی مستقیما به روی خاک انجام گیرد و با خاک در تماس باشد حداقل ضخامت پوشش بتنی ۷۵ میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.
ث:حداقل ضخامت پوشش بتنی نباید از شرایط محیطی آن کمتر در نظر گرفته شود.

تاثیر پوشش میلگرد در پیوستگی میلگرد و بتن

بتن مسلح یک کامپوزیت متشکل از بتن و میلگرد است و برای داشتن عملکرد سازه ای مطلوب لازم است پیوستگی لازم بین بتن و میلگرد برقرار شود.پیوستگی لازم بین بتن و میلگرد مانع از شدگی و کرمو شدگی بتن خواهد شد. لازم بذکر است برای پیشگیری از شکست ترد باید حالت حدی نهایی متناظر با جاری شدن میلگرد در طراحی سازه‌ها در نظر گرفته شود.

عوامل موثر در پوشش بتنی میلگردها

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

آسیب دیدگی پوشش بتنی 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

تعیین کاور بتن یا پوشش بتنی میلگرد

یکی از اقدامات لازم در تقویت سازه های بتنی و ترمیم بتن، تعیین پوشش بتنی روی میلگرد یا تعیین کاور بتن بوسیله ی اسکنر است. با استفاده از آزمایش های غیرمخرب می توان کاور بتن روی میلگردها را تعیین کرد و با استفاده از اطلاعات بدست آمده یکی از بهترین روش های مقاوم سازی ساختمان را تعیین کرد. هدف از وجود کاور بتن حفاظت از میلگرد در برابر عوامل خورنده، حفاظت از آرماتورها در برابر آتش سوزی و پیشگیری از لغزش میلگردها در نظر گرفته می شود. بنابراین نحوه ی اجرای کاور بتن بسیار حائز اهمیت است و نباید ضخامت آن ها از قطر میلگرد کمتر در نظر گرفته شود. با استفاده از دستگاه اسکن میلگرد می توان ضخامت پوشش بتنی میلگرد، کاور بتن و قطر آرماتورها را تعیین کرد.

استفاده از آزمایش های غیرمخرب برای تعیین کاور بتن

استفاده از آزمایش های غیرمخرب برای تعیین پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن نقش موثری در تعمیر و بهسازی سازه دارد. با استفاده از آزمایش های غیرمخرب می توان داده ها و اطلاعات مختلف را به منظور بررسی ضرورت انجام مقاوم سازی ساختمان بررسی کرد. یکی از آزمایش های متداول برای تعیین کاور بتن، آزمایش اسکن میلگرد است که با استفاده از آن می توان به اطلاعاتی از جمله؛ تعداد، قطر، عمق و محل قرارگیری میلگردها دسترسی پیدا کرد و نسبت به انجام روشی مناسب برای مقاوم سازی ساختمان اقدام کرد.

تعیین کاور بتن با دستگاه ها الکترومغناتیسی

استفاده از دستگاه ها الکترومغناتیس از آن نظر اهمیت دارد که می تواند محل کاور بتن برای آرماتور تعبیه شده در آن را تعیین کند. برای این هدف می توان از دستگاه های اسکن میلگرد یا اسکنرهای آرماتور استفاده کرد.

روش های اکسن میلگرد موجود در بتن برای تعیین کاور بتن

برای تعیین کاور بتن یا پوشش بتنی میلگرد می توان از آزمایش اسکن میلگرد استفاده کرد. همانطور که پیشتر به آن پرداختیم، آزمایش اسکن میلگرد عملیاتی است که بوسیله ی آن می توان محل آرماتورها و پوشش بتنی روی آرماتور را با استفاده از روش های اسکترومغناتیسی تخمین زد. آرماتورهای موجود در در بتن با امواج الکترومغناتیسی فرکانس پایین واکنش شدید خواهد داشت بنابراین با استفاده از این امواج می توان محل دقیق آرماتورها را شناسایی و کاور بتن را تعیین کرد. به این ترتیب می توان ضرورت انجام مقاوم سازی در برابر زلزله را برای ساختمان را تعیین کرد. اسکن آرماتور برای تعیین پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن را می توان به دو روش انجام داد که در ادامه به توضیح آن ها خواهیم پرداخت.

۱)روش اول اسکن میلگرد برای تعیین کاور بتن:
برای تعیین پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن با استفاده از اسکن میلگرد به روش اول از یک سیم پیچ محرک به منظور ایجاد شار مغناتیسی استفاده می گردد. میزان شار عبوری از بتن و حاصل شدت آن با استفاده از یک سیم پیچ حساس اندازه گیری شده و کل مدار بوسیله ی هسته فرومانیتیکی بسته می شود. براین اساس زمانی که اسکنر به نزدیکی محل قرارگیری آرماتورها می رسد سیم پیچ حساس شروع به نشان دادن یک شار مغناتیسی عبوری زیاد می کند. شدت جریان اندازه گیری شده در سیم پیچ بستگی به ضخامت کاور بتنی روی آرماتور دارد بنابراین با یک اسکن دقیق می توان ضخامت کاور بتن یا پوشش بتنی میلگرد را تخمین زد.

۲)روش دوم اسکن میلگرد برای تعیین کاور بتن:
روشی دوم تعیین پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن بوسیله ی یک سیم پیچ الکتریکی متصل به یک منبع جریان متناوب و یک نشانگر جریان انجام می شود. در این روش نشانگر جریان اسکنر هنگام حرکت آن به روی سطحی فاقد آرماتور، کاهش سطح جریان را نمایش می دهد. جریان کاهش یافته تا جایی کم می شود که در زمان قرارگیری اسکنر در بالای آرماتور حداقل مقدار ممکن را نشان دهد. در آخر میدان مغناتیسی شکل گرفته در سیم پیچ منجر به تشکیل جریان های گردابی القایی در آرماتور می شود که هر کدام از آنها میدان مغناتیسی ثانویه ای را ایجاد می کنند. هر یک از میدان های مغناتیسی نیز جریانی برخلاف جریان اولیه تشکیل می دهند که این امر بدلیل کاهش جریان اولیه نشان داده شده توسط نشانگر، مبنی بر وجود آرماتور است. به این ترتریب براحتی می توان کاور بتن را تعیین کرد.

تشخیص کاور بتن یا پوشش بتنی میلگرد با اسکن

تاثیر فولاد بر جریان القایی بدلیل فاصله ی بین فولاد و جریان القایی به شکل یک نمودار غیرخطی در نظر گرفته می شود. بدلیل تاثیر گذاری قطر میله بر این نمودار، عملیات کالیبراسیون به سهولت انجام نخواهد گرفت. انواع اسکن های آرماتور ساده که برای تعیین پوشش بتنی روی میلگرد یا کاور بتن بکار گرفته می شود از طریق محدود پوشش بر این چالش غلبه می کنند.

هدف از تعیین پوشش بتنی روی میلگرد یا کاور بتن

به منظور پیشگیری از ورود یون های مخرب به میلگردها و حفاظت از آن ها در برابر حریق لازم است تا لایه هایی از بتن به عنوان پوشش محافظ یا کاور بتن به روی میلگردها قرار گیرد که از مهم ترین اهداف اجرای این پوشش ها در عنوان می شود. کاور بتن یا پوشش بتنی روی میلگرد با توجه به قطر آرماتورها، سنگدانه های بکار رفته و شرایط جوی و آب و هوایی اجرا می گردد. برای دستیابی به اهداف مورد نظر لازم است فاصله ی مناسبی بین آرماتورها ایجاد شود که به این منظور از قطعاتی به نام اسپیسر استفاده می شود.

نحوه ی محاسبه ی کاور بتن

شیوه ی محاسبه ی پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن اهمیت بالایی دارد. برای این منظور روش های مختلفی وجود دارد که هر کدام ویژگی ها متفاوتی داشته و با توجه به شرایط محیطی انتخاب می شوند. در ادامه به طور خلاصه به برخی از روش های محاسبه ی پوشش بتنی میلگرد اشاره می شود:
۱-محاسبه ی کاور بتن با اسکن میلگرد
۲-محاسبه ی کاور بتن با مقیاس کالیبراسیون
۳-محاسبه ی کاور بتن به روش الکترومغناتیسی و کالیبراسیون اسکن میلگرد

دلایل ایجاد کاور بتن یا پوشش بتنی روی میلگرد

بطور کلی کاور بتنی یا اجرای پوشش بتنی روی میلگردها سبب حفظ و نگهداری از میلگرد شده و نقش مهمی در افزایش پایداری سازه ایفا می کند بنابراین لازم است تا نیروهای اجرایی از دقت بالایی برای آرماتورگذاری، بتن ریزی و متراکم سازی آن صرف کنند تا مانع از جا به جایی محل آرماتورها شوند. اجرای پوشش بتنی روی میلگرد یا کاور بتن در سازه ها، مستلزم رعایت مندرجات و دستورالعمل های موجود در آیین نامه می باشد. در ادامه به چند دلیل اصلی برای اجرای کاور بتنی یا پوشش بتنی روی میلگردها خواهیم پرداخت.
۱-حفاظت از میلگردهای فولادی در برابر خوردگی توسط عوامل مخرب محیطی
۲-حفاظت از میلگردها در برابر حریق
۳-فراهم کردن بستر مناسب برای آرماتورگذاری در بتن و پیشگیری از لغزش میلگردها

نکات اجرای دقیق کاور بتن یا پوشش بتنی میلگرد

برای اجرای دقیق و بی نقص پوشش بتنی میلگرد یا کاور بتن باید از اسپیسرها استفاده شود. اسپیسرها مصالحی کارآمدی برای اجرای کاور بتن محسوب می شوند چرا که با استفاده از آنها می توان فواصل بین میلگردها را حفظ کرد تا بتن ریزی به خوبی انجام گیرد. اسپیسرها انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
۱-اسپیسر راندبیس
۲-اسپیسر فلت بار
۳-اسپیسر لانگ بیس
۴-اسپیسر تیرچه