شناسایی میلگرد در بتن و اهمیت آن

شناسایی میلگرد در بتن با استفاده از تجهیزات و دستگاه های خاص یکی از روش های غیر مخرب برای تعیین وضعیت بتن موجود می باشد. با کمک این روش می توان میزان آرماتور بتن، تعداد، قطر و مساحت آرماتور و عوامل دیگر را تعیین کرد. در این زمان اگر برای قسمتی از سازه نیاز به کارهایی مانند برش یا سوراخ کاری باشد، با آنالیز بتن قبل از کار، مقاومت مصالح مورد ارزیابی قرار می گیرد و برای جلوگیری از آسیب، محل میلگردهای تقویت کننده مشخص می شود. برای طراحی و مواد اگر می خواهید در مورد اهمیت تشخیص میلگرد در بتن بیشتر بدانید و ابزارهای اسکن موثر را بشناسید تا پایان مقاله با آهن نمل همراه باشید.

1 اهمیت تعیین آرماتور در بتن

2 دلیل برای استفاده از اسکن بتن

3 مزیت اره کردن میلگرد در ساختمان

4 روش تشخیص ترک بتن (اسکن ترک بتن)

5 هزینه اسکنر چدن

6 عملکرد و محدودیت های روش های شناسایی زره

7 نکته برای انتخاب ابزار مناسب برای شناسایی آهن آهنی در بتن

اهمیت شناسایی آرماتورها در بتن

اولین قدم در ارزیابی سازه های بتن آرمه یا روکش، محل دقیق آرماتور یا میلگرد و شناسایی میلگرد تعبیه شده است. این کار که اسکن بتن نامیده می شود برای جلوگیری از آسیب به آرماتورهای داخلی بتن در مواقعی که عملیاتی بر روی بتن مورد نیاز است (مانند حفاری، برش، سنگ زنی و غیره) انجام می شود. شایع ترین پیامد اسکن نکردن بتن آسیب به ابزار و میلگرد در حین برش و سوراخ کاری است. همچنین با توجه به سرعت تجهیزات، حتی کوچکترین اشتباهی می تواند فلز داغ را به هر طرف پرتاب کند و باعث آسیب شود. این مشکل علاوه بر آسیب رساندن به دکل حفاری و خود سازه، هزینه های اضافی را برای پیمانکار به همراه خواهد داشت و زمان تحویل پروژه را به تاخیر می اندازد. به طور کلی می توان گفت که دانستن محل آرماتور و میلگرد از آسیب دیدن یکپارچگی سازه جلوگیری می کند.

در مورد انواع میلگرد چه می دانید؟

میلگرد یکی از مهم ترین و پرفروش ترین قطعات فولادی در صنعت ساختمان است و در انواع مختلفی وجود دارد. انواع بازخورد را می توان به جنبه های مختلفی از جمله ظاهر، محصول، حوزه استفاده و غیره طبقه بندی کرد. به عنوان مثال میلگردهای تولید شده در ایران طبق استاندارد GOST 5781 روسیه به چهار دسته A1، A2، A3 تقسیم می شوند. و A4. تقسیم بندی می شود برای آشنایی با انواع مقاطع میلگرد توصیه می کنیم مقاله انواع میلگرد را مطالعه نمایید.

اسکن بتن یا شناسایی میلگرد در بتن نه تنها از نظر فنی دشوار است، بلکه به تجهیزات خاصی نیاز دارد و فرآیندی پرهزینه است. به همین دلیل جاروب بتن زیاد انجام نمی شود و در مواقعی که نیاز به شناخت بهتر از شرایط سازه دارد بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

دلیل اسکن خاص

دلایل استفاده از اسکن بتن

اپتیک علاوه بر تجهیزات شناسایی میلگرد، برای مقاصد دیگر نیز استفاده می شود. به طور کلی مهمترین دلایل استفاده از نظرسنجی را می توان به شرح زیر بیان کرد:

تعیین میزان و محل دقیق آرماتور در بتن

قطر، تعداد و محل سفت کننده ها را در هر عنصر سازه ای تعیین کنید و همچنین محل لوله ها و سایر عناصر سازه ای را تعیین کنید.

ضخامت و نوع آرماتور مورد استفاده را تعیین کنید

نوع پوشش سیمانی و اندازه و قطر آن را تعیین کنید

نقاط ضعف و مشکلات زیرساختی مانند حفره ها و لایه برداری را تعیین کنید

ایجاد عملیات جدید بر روی بتن (کشیدن، کشیدن، تخریب قطعه، برش و …)

برای کاشت میلگرد، به ویژه کاشت در چندین عنصر میلگرد (مانند ساقه)

مزیت قرارگیری میلگرد در سازه

اسکن بتن برای شناسایی میلگردها امکان شناسایی محل و فاصله میلگردها از یکدیگر، قطر و تعداد میلگردها و همچنین نقاط ضعف و مشکلات زیربنایی را ممکن می سازد. علاوه بر این، اسکن میلگرد تعبیه شده از ابزارهای برش و حفاری در برابر آسیب محافظت می کند. سایر مزایای بتن روبشی در زیر توضیح داده شده است:

1- فاصله آرماتور، مقدار آرماتور در المان و در نتیجه ظرفیت المان را تخمین بزنید.

3- قطر لاستیک را اندازه گیری کنید تا نیازها را برآورده کند

4- ارزیابی طول اتصالات مناسب

5- جلوگیری از آسیب دیدگی میلگردها در هنگام نفوذ به بتن در هنگام اره کاری یا سوراخ کاری (آسیب به میلگردها علاوه بر تاخیر در پروژه می تواند منجر به ضعیف شدن بتن و به خطر افتادن یکپارچگی سطح سازه شود).

6- عمق پوشش بتنی را برای سازگاری سازه و مقاومت در برابر خوردگی اندازه گیری کنید

موثرترین راه برای محافظت از میلگرد در برابر خوردگی، تامین عمق پوشش بتن مناسب است که در نتیجه از نفوذ یون های غیرفعال کننده مانند کلریدها جلوگیری می کند. یکی دیگر از روش های موثر و پرکاربرد برای این منظور، تقویت میلگرد و پوشاندن آن با مواد مناسب است. با اعمال روشی برای جلوگیری از خوردگی میلگردهای آرماتور، زمان رسیدن مواد مخرب و خورنده به میلگردهای آرماتور تعبیه شده در بتن افزایش می یابد و در نهایت دوام سازه تا حد زیادی بهبود می یابد. برای آشنایی بیشتر با نحوه جلوگیری از خوردگی میلگرد، مقالات زیر را مطالعه کنید.

جلوگیری از خوردگی میلگرد

نحوه تشخیص میلگرد در بتن (اسکن میلگرد در بتن)

اسکن میلگرد یا شناسایی میلگرد در بتن را می توان با روش های مختلفی انجام داد. از رایج ترین این روش ها می توان به روش الکترومغناطیسی و دستگاه GPR اشاره کرد. در گذشته استفاده از اشعه ایکس نیز رایج بود اما در حال حاضر استفاده از آن بسیار محدود شده است. در حال حاضر اکثر پیمانکاران از روش های الکترومغناطیس و GPR استفاده می کنند. این دو روش سریع و کارآمد هستند و می توانند مکان یابی و نقشه برداری دقیق سازه را انجام دهند. این ابزارها همچنین قابلیت برنامه ریزی محل دقیق و عمق آرماتور را فراهم می کنند.

همچنین دو روش Cover Meter و Rebar Detector سال هاست که برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرد و با توسعه و طراحی الکترونیکی به طور مداوم به روز می شود. در ادامه به معرفی انواع روش های تقویت اسکن در بتن می پردازیم و مروری کوتاه بر هر یک از دستگاه های موجود خواهیم داشت.

1- شناسایی آرمیچر به روش الکترومغناطیسی

در روش الکترومغناطیسی از تجهیزات ویژه ای برای تولید امواج با فرکانس پایین و انتشار آنها به قسمت مورد بررسی استفاده می شود. بر خلاف بتن، آرماتورها یا میلگردها واکنش شدیدی به این امواج الکترومغناطیسی دارند. به همین دلیل با استفاده از این امواج بر روی بتن می توان محل آرماتور و پوشش بتنی را تشخیص داد. تعیین میلگرد به روش الکترومغناطیسی به طور کلی به دو روش زیر انجام می شود:

روش اول: در این روش مغناطش با استفاده از سیم پیچ انجام می شود. آنها با استفاده از یک پروب حساس، مقاومت و میزان ترافیک عبوری از بتن را نیز تعیین می کنند. از آنجایی که بتن رسانای خوبی برای میدان مغناطیسی نیست و مقاومت بالایی در برابر آن دارد، میلگرد رسانای خوبی برای عایق کاری است. در نتیجه، سیم پیچ حساس زمانی که جریان ساطع شده نزدیک به آرمیچر است، شروع به نشان دادن نیروی مغناطیسی می کند. به همین دلیل تشخیص محل آرماتورها آسان است. علاوه بر این، مقاومت جریان اندازه گیری شده توسط کلاف حساس به ضخامت پوشش بتن روی میلگرد بستگی دارد. در نتیجه اندازه گیری ضخامت پوشش بتنی نیز با استفاده از این روش امکان پذیر است.

روش دوم: در روش دوم که عمدتاً برای شناسایی محل میلگردها استفاده می شود، از منبع جریان متناوب و نشانگر جریان استفاده می شود. وقتی دستگاه را بدون آرمیچر به سطح می آوریم، نشانگر جریان شروع به کاهش می کند و تا زمانی که به آرمیچر نزدیک می شویم جریان کمی را نشان می دهد. در این حالت یک میدان مغناطیسی توسط سیم در آرمیچر ایجاد می شود و جریان گردابی ایجاد می کند. این جریان ها به نوبه خود یک میدان مغناطیسی ثانویه ایجاد می کنند. این میدان جریانی مخالف جریان اولیه ایجاد می کند و منجر به کاهش جریان اولیه می شود. این کاهش در جریان، که با شاخص نشان داده می شود، نشان دهنده وجود آرماتور در بتن است.

2- تعیین آرماتور بتن توسط اشعه ایکس

در این روش بازرسی میلگرد و تصویربرداری بتن با استفاده از اشعه ایکس انجام می شود.از آنجایی که در این فناوری از اشعه ایکس پرانرژی استفاده می شود، لازم است قبل از بررسی سطح بتن تمیز شود. تشخیص میلگرد در این روش بر اساس بررسی آرایش ذرات سنگدانه مانند فضا و ضخامت خمیر بین آنها، بررسی سه بعدی حفره های هوا، جداسازی ذرات بتن و وجود ترک است. یکی از محدودیت های استفاده از روش اشعه ایکس این است که اطلاعات خاصی در مورد عمق عیوب سطحی شناسایی شده ارائه نمی دهد. در حال حاضر از این روش شناسایی میلگردها کمتر از روش های دیگر استفاده می شود.

3- تعیین آرماتور در بتن با دستگاه GPR

شناسایی آرماتورها در بتن با استفاده از GPR

ابزار GPR یک روش بسیار مفید برای اسکن آرماتور بتن و شناسایی میلگرد در بتن است. این دستگاه دارای آنتن پخش است. از آنتن گیرنده و واحد پردازش سیگنال تشکیل شده است.

در روش GPR امواج الکترومغناطیسی در محدوده طول موج رادیویی به سمت قسمت مورد نظر تابش می شود. امواج ساطع شده در اثر برخورد با مواد مختلف منعکس یا منحرف می شوند. آنتن گیرنده امواج منعکس شده از لایه ها و اجسام زیرزمینی را ضبط می کند. با بررسی رفتار امواج می توان به بررسی ساختار داخلی بتن و شناسایی میلگردها پرداخت. این واحد تشخیص میلگرد بتن را می توان بر روی یک کامیون یا وسیله نقلیه مناسب نصب کرد و با سرعت بالا اسکن کرد. به همین دلیل مزیت اصلی روش GPR سرعت تست است. از این دستگاه می توان برای شناسایی روسازی بتنی نیز استفاده کرد. اما نمی تواند اطلاعاتی در مورد خواص مکانیکی بتن ارائه دهد.

دستگاه GPR را می توان برای اندازه گیری آرماتورهای قرار گرفته تا 600 میلی متر زیر سطح استفاده کرد. علاوه بر این، GPR می تواند حفره ها، حفره ها، لایه ها و غیره کل تصویر را تعیین کند. به طور کلی، در شرایط ایده آل، یک دستگاه GPR با کیفیت می تواند پوشش بتنی را تا عمق 185 ± 4 میلی متر و قطر میلگرد را تا عمق 1 ± 63 میلی متر اندازه گیری کند. دستگاه های ارزان قیمت GPR اجسام فلزی مختلف را تا عمق 152 ± 25 تشخیص می دهند، اما در تعیین اندازه دقیق میلگرد قابل اعتماد نیستند.

دستگاه GPR چگونه کار می کند

مزایا و معایب دستگاه GPR

GPR از خطرات احتمالی در حین حفاری، برش و غیره جلوگیری می کند. مزایای استفاده از این روش عبارتند از:

یک تصویر بلادرنگ از شی شناسایی شده را نمایش می دهد.

عمق اجسام را بر حسب سانتی متر تعیین می کند.

می تواند اجسام ساخته شده از فلز، پلاستیک و مواد دیگر را تشخیص دهد.

اگرچه پیشرفت‌های اخیر در سخت‌افزار و نرم‌افزار دستگاه GPR باعث بهبود قابلیت‌های این روش شده است، اما این روش همچنان دارای محدودیت‌هایی است که در زیر به آنها اشاره می‌کنیم:

انتشار سیگنال در شرایط ناهمگن (به عنوان مثال خاک سنگی) عملکرد دستگاه را محدود می کند.

برخی از مواد بسیار رسانا، مانند خاک رس و خاک های آلوده به نمک، عمق نفوذ GPR را کاهش می دهند.

طراحی، پیاده سازی و تفسیر داده ها از دستگاه GPR به تجربه زیادی نیاز دارد.

4- پشت یابی در بتن با بک دتکتور.

این ابزار به کاربر اجازه می دهد میلگرد را در زیر سطح بتن تا عمق حداکثر 180 میلی متر قرار دهد. همچنین می تواند اندازه میلگرد مشخص شده را تخمین بزند. با این روش، قرار دادن به یک فرآیند ساده و کارآمد تبدیل می شود.

اگرچه سنسور نورپردازی از همین فناوری استفاده می کند، اما مقرون به صرفه تر، فشرده تر و ساده تر از سایر دستگاه ها است. پردازش سیگنال الکترونیکی چندان پیچیده نیست. میله یاب همچنین می تواند محل دقیق اتصالات دیواری داخلی مانند مش، میخ و سایر بست های فلزی را به دقت تعیین کند.

5- شناسایی آرماتورها در بتن با کمک فلزیاب

این دستگاه برای استفاده در مکان هایی که رله ها در فواصل زیاد قرار می گیرند موثر است. اکثر این دستگاه ها می توانند فلزات آهنی و غیرآهنی را تشخیص دهند.

6- شناسایی آرماتور در بتن با کنتورهای حفاظتی

شناسایی میلگرد در بتن و اهمیت آن

شناسایی میلگرد در بتن با روکش متر

استفاده از این دستگاه همانند سایر محصولات، روشی غیر مخرب برای تعیین انواع یراق استاندارد است. این دستگاه به طور دقیق محل، قطر و عمق آرماتور را اندازه گیری می کند. در این دستگاه چند سیم پیچ القایی پالسی، میدان مغناطیسی و گردابی متضادی را بر روی سطح یک ماده رسانای الکتریکی در میدان گردابی ایجاد می کنند. تغییر ولتاژ سیگنال تولید شده می تواند محل میلگرد، عمق پوشش بتنی و قطر میلگرد را تعیین کند. این روش تحت تأثیر مواد نارسانا مانند بتن، چوب، پلاستیک، آجر، رطوبت و حفره های بتن قرار نمی گیرد.

7- روش توموگرافی لرزه ای

روش دیگر اسکن بتن توموگرافی لرزه ای است. اگرچه این روش یکی از مهم ترین روش های اسکن غیر مخرب بتن است و مزایای زیادی دارد، اما برای شناسایی میلگرد در بتن مفید نیست. این روش عمدتاً برای محاسبه ضخامت و قطر بتن، تعیین نوع شکست، شناسایی قطعات پوسته پوسته و همچنین برآورد کیفیت و دقت سیمان استفاده می شود.

روش کار در توموگرافی لرزه ای به این صورت است که امواج تنش از طریق مواد منتشر می شود. در واقع پالس فشار توسط فرستنده به داخل جسم مورد آزمایش ارسال می شود و با رابط و جریان منعکس می شود. موج منعکس شده توسط مبدل گیرنده کنترل می شود و با آنالیز سیگنال زمان حرکت موج محاسبه می شود. از این طریق می توان موارد زیر را ارزیابی کرد:

کیفیت و مقاومت بتن را ارزیابی کنید، آن را به قسمت های مختلف ساختمان تقسیم کنید و نتیجه را ترسیم کنید

تعیین ضخامت و پایداری بتن

تشخیص ناهماهنگی و عدم یکپارچگی در قسمت های مختلف مانند درزها، ترک ها و لایه ها و همچنین تشخیص عمق ترک ها و سوراخ ها

قیمت بک اسپلش بتن

تمامی دستگاه های تشخیص آرماتور بتن بدون توجه به تکنولوژی به کار رفته در آنها، همگی وارداتی بوده و بسته به سازنده، کیفیت ساخت، طول موج تولید، دقت ارزیابی، ضریب نفوذ و … قیمت های متفاوتی دارند. از برندهای معروف فعال در این زمینه می توان به هیلتی، بوش و … اشاره کرد. علاوه بر این، قیمت دستگاه های الکترومغناطیسی به دلیل تکنولوژی ساده تر و دقت پایین تر، معمولا ارزان تر است. به طور کلی می توان گفت که مهمترین نکته در هنگام خرید این ابزار توجه به وضعیت پروژه، محدودیت های آن و هدف استفاده است.

کارکرد و محدودیت های روش های شناسایی میلگرد

محدودیت‌های روش‌های شناسایی تقویت‌کننده

اغلب، هنگامی که میلگرد در بتن مشخص می شود، نتایج به دست آمده فاقد مراقبت و تمرکز قابل قبول است. عوامل موثر بر این تمرکز، دقت و دامنه امواج مغناطیسی را می توان به صورت زیر بیان کرد:

تراکم پشت: استفاده از روکش های پشتی یا میلگردهای نزدیک به هم می تواند در برخی موارد منجر به نتایج غیر واقعی و غیر دقیق شود. یک راه حل خوب این است که علائمی را انتخاب کنید که نشان دهنده بست های کوتاه و بست های جانبی باشد.

درباره اورلاب میلگرد چه می دانید؟

همپوشانی میلگرد به معنای قرار دادن دو قطعه میلگرد روی هم است که معمولاً با سیم به هم متصل می شوند. روکش میلگرد که به آن وصله پوششی نیز می گویند یکی از پرکاربردترین بست های میلگرد است و به دو روش غیر تماسی ساخته می شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد این روش اتصال میلگرد مقاله میلگرد اورلب را مطالعه کنید.

سیم فلزی: مفتولی که برای آرماتور استفاده می شود و وجود مفتول فلزی در بسیاری از سازه ها دیده می شود. بنابراین، برای جلوگیری از تفسیر نادرست، خواندن باید در فواصل در امتداد خط آرمیچر با در نظر گرفتن نقطه میانی انجام شود.

نوع و اندازه بتن: تنوع در اندازه و عمق بتن و استفاده از سنگدانه های مختلف در توده سیمان عوامل محدود کننده در شناسایی و عدم دقت داده ها می باشد.

پوشش سطحی بتن: برخی از پیمانکاران بر این باورند که پوشش بتن با اکسید آهن باعث می شود که میلگردهای تقویت کننده استفاده شده کمتر در معرض دید قرار گیرند.

نکاتی برای انتخاب تجهیزات مناسب برای شناسایی میلگرد در بتن

نکاتی برای انتخاب دستگاه تشخیص فیکسچر مناسب

قبل از انتخاب دستگاه اسکن میلگرد باید به نکات مهمی توجه کنید که در ادامه به شما خواهیم گفت:

1- ابتدا هدف از اسکن بتن را مشخص کنید. به عنوان مثال در پروژه های مقاوم سازی به دلیل اینکه سازه باید به طور دقیق آنالیز شود و ظرفیت فعلی آن ارزیابی شود تا میزان مقاوم سازی به طور دقیق برآورد شود، اسکن بتن باید با دقت بالایی انجام شود.