نحوه تشخیص میلگرد در بتن و اهمیت آن در ساخت و ساز
دسترسی سریع به محتوای این مطلب
میلگردهای فولادی، میله های فلزی هستند که با عبور از روی صفحات بتنی، موجب استحکام و مقاومت سازه می شوند. در حین انجام فرآیندهای سازه ای مانند برش یا چسباندن بتن، ممکن است در اثر برخورد دستگاه با میلگرد، آسیب جدی به دستگاه وارد شود. به منظور جلوگیری از خرابی و صرف هزینه گزاف برای تعمیرات دستگاه، بهترین روش استفاده از دستگاه های تشخیص میلگرد در بتن است.
در واقع از دستگاه های تشخیص میلگرد برای اندازه گیری دقیق عمق و محل میله ها بدون تخریب و آسیب وارد نمودن به سازه استفاده می شود. علاوه بر دستگاه های تشخیص که به عنوان اسکن غیر مخرب شناخته می شود، روش های دستی و ارزان تر نیز وجود دارد که به دلیل دقت پایین و خرابی سازه ها اصلا پیشنهاد نمی شوند.
در این مقاله از دانشنامه اصفهان آهن قصد داریم به نحوه تشخیص میلگرد در بتن و اهمیت آن در ساخت و ساز بپردازیم؛ همچنین روش های مختلف آن را معرفی می کنیم. پس با ادامه مطلب همراه باشید.
فایل صوتی
اهمیت تشخیص میلگرد در بتن
امروزه که قیمت روز میلگرد با سرعت بسیار زیادی در حال افزایش است، اطلاع از کیفیت و مرغوبیت آن اهمیت بسیار زیادی دارد. تشخیص میلگرد در بتن، که به آن اسکن بتن نیز گفته می شود، فرآیندی است که برای تعیین محل دقیق میلگردها یا آرماتورهای داخل بتن به کار می رود. این کار با استفاده از تجهیزات و دستگاه های مخصوصی انجام می شود که مزایای متعددی دارد، از جمله:
- جلوگیری از آسیب به سازه
- کاهش هزینه ها
- افزایش ایمنی
- ارزیابی وضعیت سازه
اطلاع از محل دقیق میلگردها به شما کمک می کند تا از آسیب به آنها در حین انجام عملیات هایی مانند برش، حفاری، کرگیری و… جلوگیری کنید. آسیب به میلگرد می تواند به یکپارچگی سازه و استحکام آن لطمه وارد کرده و هزینه های تعمیر را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
با استفاده از اسکن بتن می توانید از برخورد با میلگردها در حین انجام عملیات و آسیب دیدن تجهیزات خود جلوگیری کنید. همچنین، با آگاهی از محل میلگردها می توانید از مصالح به طور بهینه تر استفاده کرده و ضایعات را کاهش دهید.
تشخیص میلگرد در بتن به شما کمک می کند تا از خطرات احتمالی مانند پرتاب ناگهانی قطعات فلزی در حین برش یا حفاری جلوگیری کنید. این امر به ویژه در مکان هایی که افراد در آن حضور دارند (مانند بیمارستان ها و مدارس) از اهمیت بالایی برخوردار است.
دستگاه اسکن میلگرد داخل بتن می تواند برای ارزیابی وضعیت سازه های موجود نیز مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از این روش می توان خوردگی میلگردها، ترک های بتن و سایر مشکلات را شناسایی کرد و اقدامات لازم برای رفع آنها را انجام داد.
روش های تشخیص میلگرد در بتن
روش های مختلفی برای تشخیص میلگرد در بتن وجود دارد، که از جمله رایج ترین آنها را در ادامه معرفی می کنیم. هر یک از این روش ها، مزایا و معایب خود را دارند.
1) شناسایی میلگرد به روش الکترومغناطیسی
روش الکترومغناطیسی یکی از رایج ترین راه های تشخیص میلگرد در بتن است که از اصل القای الکترومغناطیسی برای یافتن محل و عمق میلگردها استفاده می کند. در این روش، دستگاه اسکنر با حرکت دادن یک سیم پیچ بر روی سطح بتن، میدان مغناطیسی متناوبی ایجاد می کند.
سپس این میدان مغناطیسی در میلگردهای داخل بتن، جریان های گردابی ایجاد می کند. این جریان های گردابی به نوبه خود میدان مغناطیسی ثانویه ای ایجاد می کنند که توسط سنسور دستگاه اسکنر شناسایی می شود. با تجزیه و تحلیل این میدان مغناطیسی ثانویه، می توان محل و عمق میلگردها را تعیین کرد.
مزایا و معایب روش الکترومغناطیسی
این روش نسبتا ساده و قابل فهم است، عملیات اسکن میلگرد در بتن با سرعت بالایی انجام می شود، به بتن آسیب نمی رساند و می توان از آن برای اسکن سازه های موجود استفاده کرد. دستگاه های اسکنر الکترومغناطیسی به طور معمول قابل حمل هستند و می توان از آنها در محل پروژه استفاده کرد؛ به همین دلیل این روش در مقایسه با برخی از روش های دیگر مانند توموگرافی لرزه ای، ارزان تر است.
در مقابل مزایایی که به آنها اشاره کردیم، معایبی نیز وجود دارد. برای مثال دقت این روش به ضخامت بتن، نوع میلگرد و کیفیت دستگاه اسکنر بستگی دارد. همچنین این روش برای یافتن میلگردها، در عمق زیاد مناسب نیست و وجود فلزات دیگر در بتن، می تواند بر دقت این روش تاثیر بگذارد.
2) شناسایی میلگرد در بتن با استفاده از اشعه X
در این روش، از پرتوهای ایکس با انرژی بالا برای اسکن و تصویربرداری دقیق از درون بتن و شناسایی موقعیت میلگردها استفاده می‌شود. به دلیل قدرت نفوذ بالای این پرتوها، لازم است قبل از انجام اسکن، سطح بتن کاملا تمیز و عاری از هرگونه آلودگی باشد.
عملکرد این روش بر پایه تحلیل ساختار داخلی بتن و بررسی دقیق چینش ذرات سنگدانه، فاصله بین آنها، ضخامت و توزیع خمیر سیمان، حفره های هوا، نواحی جداشدگی احتمالی ذرات و همچنین وجود ترک های ریز و درشت است.
مزایا و معایب روش استفاده از اشعه ایکس
با وجود دقت بالای این روش، یکی از محدودیت های آن عدم ارائه اطلاعات دقیق در خصوص عمق دقیق عیوب و نواقص سطحی شناسایی شده است. به همین دلیل، در حال حاضر، رادیوگرافی در مقایسه با سایر روش های مرسوم، کاربرد کمتری برای تشخیص میلگرد در بتن دارد.
3) شناسایی میلگرد در بتن با دستگاه GPR
یکی از بهترین روش های غیرمخرب برای شناسایی میلگرد درون بتن، استفاده از دستگاه GPR یا رادار نفوذی زمین است. این دستگاه با ارسال امواج رادیویی به درون بتن، تصویری رادیوگرافی از آن تهیه می کند. این امواج پس از برخورد به اجسام مدفون در بتن (مانند میلگردها) بازتاب شده و توسط دستگاه GPR دریافت و تفسیر می شوند.
مزایا و معایب استفاده از دستگاه GPR
با استفاده از GPR می توان محل دقیق، عمق، قطر و جهت میلگردها را قبل از شروع عملیات عمرانی مشخص و از برخورد با آنها حین سوراخ کاری و برش بتن جلوگیری کرد. همچنین می توان در پروژه های مقاوم سازی و بازسازی، وضعیت میلگردهای موجود را بررسی و در صورت نیاز، اقدام به تقویت آنها کرد. به کمک دستگاه GPR، عیوب و نواقص احتمالی در بتن (مانند ترک ها و حفره ها) شناسایی می شوند.
مزیت اصلی GPR، غیرتهاجمی بودن آن است. برخلاف روش های سنتی که نیازمند برش یا تخریب بتن هستند، GPR بدون هیچ آسیبی به سازه، اطلاعات مورد نیاز را در اختیارمان قرار می دهد.
علاوه بر مزایای گفته شده، این دستگاه دارای محدودیت های متعددی است. برای مثال اگر سیگنال ها در شرایط ناهمگن دارای پراکندگی باشند، عملکرد دستگاه با محدودیت هایی مواجه می شود. همچنین برخی از مواد مانند خاک رس یا خاک های دارای نمک، باعث کاهش عمق نفوذ GPR می شوند.
4) شناسایی میلگرد در بتن با دستگاه میلگردیاب و فلزیاب
این دستگاه قطر و موقعیت میلگرد درون بتن را، تا عمق 180 میلی متری مشخص می کند. دستگاه میلگردیاب بسیار مقرون به صرفه تر است که کاربرد ساده تری نسبت به سایر دستگاه ها دارد. همچنین پردازش سیگنال الکترونیکی آن پیچیده نیست. این دستگاه می تواند موقعیت دقیق سایر اتصالات دیواری مانند مش، ناودانی و سایر بست های فلزی را به طور دقیق تعیین کند.
گاهی دیده شده که در محل مورد نظر، میلگردها با یکدیگر فاصله زیادی دارند و در چنین شرایطی با از دستگاه فلزیاب (Metal Detectors) برای شناسایی محل میلگرد در بتن استفاده کرد. این دستگاه می تواند فلزات آهنی را از غیر آهنی ها تشخیص دهد.
5) شناسایی میلگرد در بتن با دستگاه Cover Meters
دستگاه Cover Meters روش غیرمخرب دیگریست که قطر، عمق و مکان میلگرد با دقت اندازه گیری کرده و کویل های چندگانه القایی پالس، میدان مغناطیس گردابی و مخالف را بر قسمت سطح مواد رسانای الکتریکی در میدان جریان گردابی تولید می کند.
این تغییر سیگنال ایجاد شده باعث باعث شناسایی محل میلگرد، عمق پوشش بتنی و قطر میلگرد می شود. این دستگاه تحت تاثیر مواد نارسانا همچون چوب، پلاستیک، بتن و… قرار نمی گیرد.
6) تشخیص میلگرد درون بتن به روش توموگرافی لرزه ای
توموگرافی لرزه ای، روشی غیرتهاجمی و مدرن برای شناسایی میلگرد در بتن است. این روش با استفاده از امواج صوتی، تصویری سه بعدی از داخل بتن ارائه می دهد و محل، عمق و قطر میلگردها را با دقت قابل قبولی مشخص می کند. طبیعی است که به دلیل این امکانات و تکنولوژی ها، هزینه های استفاده از روش توموگرافی لرزه ای بسیار بیشتر باشد.
نحوه عملکرد توموگرافی لرزه ای به این شکل است که ابتدا فرستنده های مخصوص، امواج صوتی با فرکانس بالا را به داخل بتن ارسال می کنند. این امواج در داخل بتن منتشر شده و از میلگردها و سایر اجزای سازه عبور می کنند. سپس قسمتی از امواج صوتی، از میلگردها و اجزای دیگر بازتاب می شود.
گیرنده های مخصوص، بازتاب امواج را دریافت کرده و با استفاده از نرم افزارهای تخصصی، آنها را تجزیه و تحلیل می کنند. با تجزیه و تحلیل بازتاب ها، تصویری سه بعدی از داخل بتن ایجاد می شود که محل، عمق و قطر میلگردها را نشان می دهد.
هزینه اسکن میلگرد در بتن
قیمت دستگاه اسکنر میلگرد بتن به عوامل مختلفی بستگی دارد. هر چه متراژ بیشتری برای اسکن نیاز باشد، هزینه آن بیشتر خواهد بود. ضخامت بیشتر بتن به دستگاه قوی تری برای اسکن نیاز دارد که به نوبه خود، هزینه را افزایش می دهد. نوع میلگرد (فولادی، گالوانیزه، اپوکسی و غیره) می تواند بر دقت اسکن و در نتیجه هزینه آن تاثیر بگذارد. هزینه اسکن در مناطق مختلف کشور می تواند متفاوت باشد. شرکت های مختلف، ممکن است قیمت های متفاوتی برای اسکن میلگرد ارائه دهند. هزینه اسکن میلگرد در بتن در ایران بین 5,000 تا 20,000 تومان به ازای هر متر مربع است.
در این مقاله به بررسی اهمیت تشخیص میلگرد در بتن پرداختیم و همانطور که گفته شد، روش های متعددی برای این کار وجود دارد. هر یک از این روش ها مزایا و معایب خود را دارند. به همین دلیل انتخاب روش مناسب برای تشخیص میلگرد درون بتن به عوامل مختلفی مانند نیاز پروژه، بودجه و تخصص اپراتور بستگی دارد.
در برخی موارد، ممکن است ترکیبی از چند روش، برای افزایش دقت و اطمینان از نتایج استفاده شود. همیشه قبل از استفاده از هر روش، باید دستورالعمل های سازنده را به دقت مطالعه و اجرا کرد. امیدواریم که این مقاله به شما در انتخاب روش مناسب برای تشخیص میلگرد درون بتن کمک کند.