کاشت شیمیایی بولت در تیرهای بتن مسلح با چسب کاشت اپوکسی جهت نصب تاسیسات هوادهی در مخازن بتنی تصفیه فاضلاب شهری
محل پروژه : تصفیه خانه فاضلاب مرند ( ابتدای جاده قدیم مرند به جلفا )
کارفرما : جناب آقای مهندس خسروشاهی
- با توجه به این موضوع که برای نصب و استقرار تاسیسات هوادهی روی استخر های تصفیه فاضلاب در حین ساخت استراکچر بتنی، هیچ پلیت یا دیگر امکانی در نظر گرفته نشده بود، جهت نصب این تاسیسات روی پل های بتنی روی حوضچه ها انجام کاشت شیمیایی بولت اجتناب ناپذیر بود، لذا پس از علامت گذاری محل های جاگذاری بولت ها توسط کارفرما ( با استفاده از شابلون پلیت های موجود در انبار ) عملیات سوراخکاری محل های جاگذاری بولت ها به صورت دستی شروع شد. لازم به توضیح است که با توجه به مقطع نسبتا محدود و کوچک تیر بتنی و امکان قطع میلگرد های طولی و آسیب جدی به توان باربری تیر ها امکان سوراخکاری به روش کرگیری به هیچ وجه مقدور نبود و با وجود تمام مشکلات سوراخ کاری دستی از جمله برخورد مته دریل به میلگرد و تغییر مکرر محل سوراخکاری ها، این روش برای سوراخکاری محل بولت ها مورد استفاده قرار گرفت.
- با توجه به صعوبت دسترسی و در بیشتر موارد عدم دسترسی به موضع کار در تمام طول پل بتنی، برای دسترسی به جداره تیر حین عملیات سوراخکاری ، تمیز کاری ، تزریق و جاگذاری از جرثقیل و بسکت فلزی برای دسترسی به مواضع کاشت بولت در جداره پل بتنی استفاده شد، لازم به توضیح است حین استفاده از این تجهیزات همچنان که در تصاویر نیز مشخص است کلیه اصول ایمنی اعم از استفاده از کمربند ایمنی کار در ارتفاع ( اتصال به نرده های فلزی پل در حین کار ) و استفاده از تسمه های ضخیم با توان تحمل چندین برابر نسبت به بار موجود، رعایت شده است که در غیر این صورت اجازه انجام کار از طرف معاونت فنی تصیفه خانه نیز صادر نمی گردید.
- یکی از مواردی که حین انجام این پروژه دقت مضاعف اکیپ اجرایی را میطلبید انجام این پروژه در فصل زمستان در اوج سرمای منطقه مرند و همچنین رطوبت بسیار زیاد محیط کار با توجه به دمای متوسط بالاتر فاضلاب نسبت به محیط اطراف بود که تاثیر منفی گزینه اول ( سرمای بیش از حد محیط ) با استفاده از خمیر کاشت های اپوکسی مخصوص استفاده در دمای زیر صفر ( خمیر کاشت های Freezing ) مرتفع گردید . هر چند با توجه به نزدیکی مواضع کاشت بولت به فاضلاب در حال تصفیه ( فاصله در حد ۳ تا ۴ متر ) عملا امکان یخزدگی خمیر کاشت وجود نداشت ولی باز هم در جهت اطمینان بیشتر از خمیر کاشت از نوع Freezing استفاده شد تا احتمال آسیب دیدگی اتصال شیمیایی در سرمای چندین درجه زیر صفر منطقه به صفر برسد.
- چالش دوم در انجام این پروژه رطوبت بسیار بالای محیط کار بود که به علت دمای زیر صفر منطقه سریعا به صورت شبنم روی اجسام فلزی و بتنی ظاهر می گشت که این قطرات ریز شبنم روی جداره سوراخ های کاشت بولت و بولت های فلزی می توانست روی استحکام اتصال شیمیایی تاثیری بسیار منفی داشته باشد. ( رطوبت محیط به حدی بود که بولت های فلزی چند دقیقه پس از قرار گرفتن در محیط عملا خیس می شدند! ) این مشکل با تمیز کاری چند مرحله ای سوراخ های کاشت بولت با فشار باد و فرچه های پارچه ای قبل از تزریق و جاگذاری بولت ها و همچنین خشک کردن جداره بولت ها با دستمال های تمیز به صورت چند باره قبل از جاگذاری در محل کاشت مرتفع گردید.
- لازم به توضیح بیشتر نیست که هرگونه سهل انگاری در رعایت اصول وضوابط فنی کاشت وآنکراژ شیمیایی بولت در بتن میتوانست موجب ضعف این اتصال های شیمیایی که تحت بار دینامیکی حاصل از کار کردن تاسیسات و دستگاه های متصل به پلیت ها نیز قرار می گرفت بشود و با در نظر گرفتن این موضوع که عمق کم پل های بتنی عمق کاشت بولت ها را عملا به ۲۵ الی ۳۰ سانتیمتر محدود میکرد و حصول حاشیه اطمینان بزرگتر از راه وصول عمق کاشت های بیشتر مقدور نبود، ضعف باربری این بولت ها می توانست در صورت سقوط و غرق شدن موتور های الکتریکی متصل به پلیت ها در داخل حوضچه های فاضلاب خسارات مالی بزرگی به پیمانکار بهره برداری و نگهداری تاسیسات وارد نماید. لذا در انجام این پروژه با وجود تمام دشواری های فنی و محیطی کلیه اصول و ضوابط مهندسی مربوط به عملیات کاشت شیمیایی بولت در بتن مسلح اعم از ضوابط مربوط به عمق کاشت بولت در بتن ، استفاده از خمیر کاشت متناسب با دمای محیط و کاربری مورد نظر ، تمیز کاری مواضع کاشت بولت قبل از تزریق خمیر کاشت اپوکسی و ضوابط مربوط به جاگذاری بولت ها ، در حد نزدیک به ایده آل در این پروژه در جهت حصول حداکثر رضایت کارفرما رعایت گردید.
- در محل هایی که احتمال تماس خمیر کاشت یا بولت با رطوبت وجود دارد با توجه به حساسیت بالای خمیر کاشت های اپوکسی به رطوبت ، باید از انواع خمیر کاشت های غیر حساس به رطوبت استفاده کرد ولی در این پروژه با توجه به تمیزکاری و خشکاندن چندین باره بولت ها و محل های سوراخکاری شده و حصول اطمینان ۱۰۰% از خشک بودن موضع کاشت و بولت ها از این نوع خمیر کاشت ها استفاده نشد همچنین با توجه به این که در اکثر مواقع بولت های سر رزوه به صورت آماده از بازار خریداری میشوند و این بولت ها معمولا از دور ریز و ضایعات پروژه های عمرانی توسط تراشکاری ها ساخته میشوند ( این به غیر از مواردی است که بولت های تمام طول رزوه از تولید کننده های معتبر داخلی و خارجی مثل شرکت هیلتی خریداری شده باشند ) در ۹۰% مواقع این نوع بولت ها آلوده به روغن و گازوئیل و یا زنگ زده می باشند که در بسیاری از موارد که عملیات کاشت شیمیایی توسط پیمانکاران ساختمانی کم اگاه ویا اکیپ های با دانش فنی پایین صورت میگیرد این بولت ها بدون تمیزکاری و با لایه اکسید و روغن روی آن ها کاشت می شوند که این امر موجب کاهش شدید استحکام این نوع اتصال های شیمیایی هنگام مواجه با بارهای غیر معمول و ناگهانی خواهد شد. در هر صورت این نوع بولت ها باید توسط برس های سیمی دستی یا متصل به دستگاه سنگ فرز و در صورت نیاز با حلال و دستمال تمیز قبل از استفاده به نحوی اطمینان بخش تمیز شوند تا جایی که جلای فلزی میلگرد ها یا بولت ها ظاهر شود که در این پروژه نیز قبل از عملیات جاگذاری بولت ها تمیز کاری توسط برس دستی و حوله تمیز انجام گرفت.
سوراخکاری بدنه تیر های بتن مسلح به صورت دستی جهت کاشت شیمیایی بولت فولادی با خمیر کاشت اپوکسی
- با توجه به توضیحات مختصر و موردی مربوط به عملیات کاشت و انکراژ شیمیایی بولت در بتن در این پروژه بخصوص، از کارفرمایان محترم که با آیتم های کاشت میلگرد و کاشت بولت در بتن در پروژه های عمرانی و صنعتی روبرو می باشند تقاضا می شود با برون سپاری این آیتم ها به پیمانکاران متخصص در این آیتم ها از انجام غیر فنی و غیر اصولی این آیتم ها توسط افراد فاقد آموزش های مرتبط جلوگیری به عمل آورند چون این آیتم به مانند بسیاری آیتم های دیگر در پروژه های عمرانی نیاز به پیمانکار آموزش دیده، با تجربه و دارای سواد فنی در زمینه تخصصی مرتبط میباشد و ساده انگاری خواهد بود که تصور شود تجربه چندین ساله یک پیمانکار متخصص در زمینه کاشت و آنکراژ شیمیایی میلگرد و بولت در بتن با مطالعه چند جزوه و کاتالوگ و تماشای چند تصویر از عملیات در اینترنت قابل جایگزینی می باشد.
- دیگر نکته فنی که با همکاری کارفرمای محترم جناب آقای مهندس خسروشاهی در این پروژه رعایت گردید کیورینگ و نگهداری از مواضع کاشت بولت در روی پل های بتنی بود که بیشتر کیورینگ دمایی در این پروژه مد نظر بود چون امکان رسیدن دمای منطقه به ۱۰- درجه سانتیگراد در شب نیز وجود داشت لذا از پوشش پشم شیشه موجود در تصفیه خانه جهت پوشش مواضع کاشت بولت در بعد از ظهر و شب طی ۲۴ ساعت اول پس از تزریق خمیر کاشت و جاگذاری استفاده گردید.
- با توجه به برودت هوای منطقه حین انجام کار دیگر نکته فنی که باید مورد دقت قرار می گرفت نگهداری چسب کاشت های اپوکسی حمل شده به محل پروژه در دمایی حدود ۲۵ درجه سانتیگراد ( دمایی نزدیک به دمای اتاق ) بود که با خارج کردن خمیر کاشت های اپوکسی از خودروی مورد استفاده اکیپ برای عزیمت به محل پروژه و نگهداری آن ها در ساختمان نگهبانی تصفیه خانه تا آخرین دقایق قبل از تزریق چسب کاشت در محل های سوراخ کاری شده، انجام میگرفت. اهمیت این موضوع در این نکته نهفته است که قرار گرفتن خمیر کاشت های اپوکسی در معرض سرمای شدید جدای از این که برخلاف شرایط نگهداری اعلام شده از طرف کمپانی های سازنده ای نوع متریال می باشد، تماس این متریال با هوای سرد باعث افزایش شدید ویسکوزیته اجزای خمیر کاشت داخل کارتریج ها و به اصطلاح سفت شدن ماده میشود که این خود باعث دشواری در انجام عملیات تزریق و پیش آمدن وقفه حین تزریق متریال و بعضا اختلاط نا کافی اجزای خمیر کاشت ها خواهد شد که تمامی این موارد تاثیر منفی در کیفیت اتصال شیمیایی حاصل خواهند داشت. همچنین باید توجه شود بیش از ۵۰% بولت های کاشته شده، در جداره پل بتنی و در شرایط استفاده از جرثقیل و بسکت فلزی انجام شده اند که سفتی خمیر کاشت و مشکلات ناشی از آن اگر مزید بر سختی کار در شرایط دسترسی با بسکت آویزان از جرثقیل می شدند عملا امکان رسیدن به کاشت های اصولی و قابل اطمینان ناممکن می گردید.
- رعایت عدم تردد در مواضع کاشت بولت در بتن و جلوگیری از وارد شدن هرگونه ضربه و تکان حین ساعات اولیه پس از تزریق و جاگذاری بولت ها ( در صورت امکان تا ۲۴ ساعت پس ازتزریق و جاگذاری ) از دیگر مواردی است که پس از اتمام عملیات کاشت باید جهت رعایت به کارفرمای پروژه اعلام گردد چون وارد شدن هر گونه بار استاتیکی یا دینامیکی قبل از اتمام گیرش و سخت شدن نهایی خمیر کاشت اپوکسی تاثیری بسیار نامطلوب بر استحکام اتصال شیمیایی خواهد داشت که این مورد مهم با استفاده از چند متر نوار خطر و بشکه و امثالهم به سادگی قابل انجام میباشد ولی عدم رعایت این اصل ساده موجب بروز خسارات مالی و وقفه های زمانی و چه بسا اجرای غیر اصولی و نا کارآمد در پروژه های عمرانی ، ساختمانی و صنعتی شود.
- ۲۴ ساعت پس از تزریق و کاشت بولت میتوان با اطمینان از عدم آسیب به توان باربری اتصال شیمیایی اقدام به نصب و رگلاژ پلیت ها در محل شان نمود که در این مرحله در صورت برون محوری اندک بولت ها نسبت به سوراخهای موجود در صفحه میتوان اقدام به اصطلاحا لوبیایی کردن سوراخ ها نمود تا بتوان صفحه را روی بولت ها جا زد و با استفاده از مهره های زیر و روی پلیت در هر بولت اقدام به رگلاژ، تراز و سفت کردن صفحات نمود.
- دیگر نکته ای که باید مورد توجه قرار داد این است که در چنین پروژه هایی که سوراخکاری ها به صورت دستی انجام میشود نباید قبل از کاشت نهایی بولت ها اقدام به سوراخکاری پلیت ها نمود چون در صورت برخورد مته دریل به میلگرد و تغییر محل سوراخکاری هندسه چینش بولت ها تغییر خواهد کرد پس برای جلوگیری از سوراخکاری بی مورد پلیت ها باید پس از اتمام عملیات کاشت بولت اقدام به تهیه شابلون از محل بولت ها نموده و با ارجاع آن شابلون به سوراخکار پلیت ها اقدام به سوراخکاری نهایی پلیت ها نمود. در صورت سوراخکاری توسط دستگاه کرگیری این موضوع مرتفع میگردد و با توجه به قرار گرفتن دقیق سوراخ ها روی محل های مطلوب و از پیش تعیین شده میتوان حتی پیش از اقدام به کاشت بولت اقدام به تهیه و سوراخکاری پلیت ها طبق نقشه نمود.
- استفاده از کرگیری برای سوراخکاری محل بولت ها تنها با اخذ مجوز از دستگاه نظارت و اطلاع مشاور و طراح پروژه مجاز می باشد چون حین کرگیری قطع میلگرد های طولی یا عرضی بسیار محتمل میباشد در صورت کوچک بودن مقطع عضو بتنی یا دیگر شرایط خاص طراحی سازه ای که قطع میلگرد ها موجب پیش آمدن نقاط بحرانی در پیکره سازه شوند ، انجام کرگیری میتواند آسیب جدی به توان باربری عضو بتنی و به تبع آن کل سازه وارد نماید. لازم به توضیح است در محل هایی که تراکم آرماتور زیاد میباشد اسکن محل آرماتور ها بوسیله اسکنر های مخصوص این کار فاقد دقت و اطمینان بخشی کافی خواهد بود. اما در اعضای بتن آرمه با تراکم آرماتور پایین با انجام اسکن آرماتور قبل از کرگیری میتوان تا حد زیادی از قطع آرماتور حین کرگیری جلوگیری کرد.
عموما ۲۴ ساعت پس از کاشت بولت ها در صورت درخواست کارفرما یا دستگاه نظارت می توان به صورت تصادفی (Random) اقدام به تست کشش روی بولت های کاشته شده کرد که در صورت Fail شدن بولت مورد آزمایش نتیجه مطلوب و ایده آل از عملیات کاشت شیمیایی حاصل شده است. قلوه کن شدن بولت ( کنده شدن بولت از محل به همراه بتن چسبیده به آن که عموما شکل گلدانی خواهد داشت ) حاکی از کمبود عمق کاشت با توجه به Fail شدن بتن و خارج شدن میلگرد از داخل خمیر کاشت یا خارج شدن میلگرد و خمیر کاشت چسبیده به آن به شکل استوانه ای از محل سوراخ حاکی از عدم رعایت اصول مربوط به تمیز کاری میلگرد و بولت و محل سوراخکاری می باشد.
لازم به ذکر است تست کشش بولت یا میلگرد های کاشته شده باید توسط آزمایشگاه های مکانیک خاک، بتن و متالوژی ذیصلاح در حضور نماینده کارفرما، نماینده پیمانکار کاشت بولت و دستگاه نظارت انجام گشته و شیت نتایج آزمایشگاهی ممهور به مهر آزمایشگاه دارای صلاحیت به کارفرمای پروژه تسلیم گردد.
بار دیگر لازم به یادآوریست که با توجه به دشواری و گاها ناممکن بودن اصلاح ضعف باربری بولت یا میلگرد های کاشته شده، رعایت اصول و ضوابط فنی مربوط به عملیات کاشت شیمیایی میلگرد و بولت در بتن از اهمیتی دو چندان برخوردار می باشد که انجام این عملیات از سوی افراد و اکیپ های کم تجربه و غیر متخصص آسیب های بعضا جبران ناپذیر مالی و جانی در پی خواهد داشت.
