عملکرد چسب کاشت میلگرد و ویژگی های آن

مقدمه

قرن بیستم را به حق باید قرن پلیمرها دانست ، صنایع ساختمان  بزرگ ترین مصرف کننده مواد پلیمری، 25 تا 30 درصد از کل پلیمرها را مصرف میکند . عمده مصرف این پلیمرها را اپوکسی ها تشکیل می دهند که در موارد متعددی همچون اتصال بتن قدیم به جدید، پوشش های محافظتی، تزریق و غیره مصرف می شود. یکی از عمده موارد استفاده از اپوکسی ها در فرآیند کاشت میلگرد می باشد که به عنوان روشی مناسب جهت کاشت میلگرد ریشه استفاده می شود. تعریف مقاوم سازی برگرفته از استاندارد EN 1504 بهره گیری از سیستم ها و محصولاتی است که ظرفیت باربری سازه بتنی را افزایش داده و یا بازیابی کنند.

اپوکسی ها

رزین های اپوکسی پس از اختلاط و انجام واکنش پخت، یک شبکه سه بعدی تشکیل می دهند. این نوع پلیمر ها از نوع ترموست و دو جزیی است که پس از انجام  واکنش شیمیایی در دمای محیط به یک ترکیب سخت، چسبنده و مقاوم تبدیل می شود. از ویژگی های بارز اپوکسی ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1. چسبندگی بسیار زیاد به زیرآیند
2. مقاومت مکانیکی زیاد
3. مقاومت شیمیایی مناسب
4. دوام در برابر عوامل خورنده محیطی

آزمون ها و استانداردهای چسب اپوکسی

چسب های اپوکسی بر اساس استانداردهای متعددی برای ارزیابی دقیق پایش می شوند از این استانداردها می توان به ASTM C882 اشاره نمود که به آزمون SLANT SHEAR معروف است.

در این آزمون بتن ها در قالب استوانه ای به قطر 10 سانتی متر و ارتفاع 20 سانتی متر تهیه شدند و پس از گذشت 28 روز از ساخت آنها و عمل آوری در رطوبت 50 درصد و دمای 2±23 درجه سانتی گراد تحت برش زاویه دار با زاویه 30 درجه نسبت به سطح قائم قرار گرفتند. سپس در یک نمونه با استفاده از چسب اپوکسی دو قطعه برش خرده به هم چسبانده میشوند و در نمونه دیگر به وسیله ملات عادی این اتفاق خواهد افتاد.

مشخصا اپوکسی به واسطه نیروی پیوستگی بیش از بتن در این تست دچار آسیب نخواهد شد.

استاندارد ASTM C881 با عنوان "مواد و سیستم‌های اتصال‌دهنده بر پایه رزین اپوکسی" مشخصات و معیارهای مورد نیاز در انتخاب کلاس و گرید مواد بر پایه رزین اپوکسی جهت کاربری در بتن را شرح می‌دهد.

چسب های اپوکسی برای کاشت میلگرد

مهار میلگرد یا بولت در بتن سخت و در اصطالح کاشت میلگرد یا بولت از جمله موارد پرکاربرد در صنعت ساخت و ساز می باشد  و گستره وسیعی از اتصالات سازه ای و غیرسازه ای و همچنین تقویت و مقاوم سازی سازه ها را در بر می گیرد. برخی کاربردهای کاشت آرماتور می توان به تقویت مقطع بتنی، افزایش ابعاد پی جهت افزایش باربری، جابجایی ستون به دلیل تغییرات در نقشه معماری، پایدار سازی المان های آسیب دیده ، رفع نقایص اجرا یا تغییر شرایط بهره برداری ،الحاق المان جدید به سازه و... اشاره نمود.

آنچه مسلم است در برخی از این کاربردها، عملکرد سازه ای مورد انتظار بوده و بدین سبب رعایت شرایط و ضوابط ویژه ای در فرآیند طراحی و اجرای سیستم ها الزامی است.بارگذاری متناوب رفت و برگشتی نسبت به حالت یکنواخت تأثیر بسیار شدید در چسبندگی بین میلگردها و بتن دارد مخصوصاً اگر تسلیم اتفاق بیافتد. در شکست های ناگهانی ناشی از مهار میلگردها و وصله ها ، زوال چسبندگی میتواند اتفاق بیفتد مگر این که با احتیاط های به عمل آمده از این اتفاق جلوگیری شود.

چسب کاشت میلگرد ABABOND RA-500 محصول مهندسی شده ABABOND RA-500  مجموعه آبادگران با بنیان رزین های اپوکسی اصلاح شده بدون حلال به نحوی است که در مقایسه با سایر موارد متداول مانند بنیان پلی استر و وینیل استر، بیشترین مقاومت چسبندگی و مکانیکی را داده به نحوی که در عملیات سنگین مهندسی پرکاربرد می گردد .

این چسب بر اساس استانداردهای ACI 355-4  و ACI-318 قابل ارزیابی می باشد که بر  مبنای آن جداول مربوطه کاشت در شرایط متفاوت تنظیم شده است.

از ویژگی های این چسب می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

1. چسبندگي بسيار زياد به بتن و میلگرد
2. امكان كاشت میلگرد در بتن‌هاي سبك
3. زمان کارپذیری طولانی حتی در دمای زیاد
4. محافظت از میلگرد و انكربولت در برابر خوردگي و زنگ‌زدگي
5. سخت شدن بدون تغییر حجم و ایجاد فشار بر روی بتن
6. تحمل بارگذاری بسیار زیاد
7. مقاومت شیمیایی عالی
8. فاقد حلال و مواد آلی فرار
9. قابلیت کاشت در عمق های زیاد
10. قابلیت کاشت میلگردهای با سایز بالا
11. کاشت در بتن های ترک دار

الزامات و روش نصب و اجرای چسب کاشت میلگرد

بسیاری از سیستم های متداول بازار در خصوص کاشت میلگرد، بر اساس پایه رزین چسبی که بصورت ترکیبی بکار گرفته میشود و همچنین نحوه نصب و کاربرد آنها، دسته‌بندی می شود. چسب کاشت شیمیایی بولت و یا چسب کاشت شیمیایی آرماتور به صورت دو و یا سه جزئی تولید می شوند. در بهترین حالت، این چسب ها به صورت کارتریجی عرضه می گردند.

الزامات مربوط به طراحی چسب های کاشت از سال 2011 در آیین نامه طراحی سازه های بتنی ACI-318 لحاظ شد. بر اساس این آیین نامه، عوامل متعددی بر روی مقاومت چسبندگی انکر شیمیایی اثرگذار است که از آن جمله می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

-           جهت کاشت میلگرد (عمودی، افقی یا بالاسری)

-           نوع بارگذاری

-           نحوه اجرا (تمیز بودن سوراخ کاشت و عدم حبس حفرات هوا در حین تزریق چسب)

-           شرایط بتن (خشک یا خیس بودن سوراخ کاشت میلگرد، سرد یا گرم بودن هوا)

-           روش سوراخکاری (دریل چکشی یا مغزه¬گیر)

-           صلاحیت نصاب

در بخش پنجم راهنمای تاییدیه فنی اروپا برای استفاده انکرها در بتن ETAG 001 و استاندارد ACI 355.4، مهمترین روش ارزیابی کیفیت چسب کاشت، انجام تست Pull-Out در شرایط مختلف کاربری است. دستگاه مربوطه شامل یک جک هیدرولیک است که میلگرد در مرکز پیستون آن قرار می گیرد. مکانیزم آن به این صورت است که با بالا آمدن پیستون جک، به میلگرد نیروی برشی وارد می شود.

پس از انجام این آزمون، با بالا رفتن پیستون جک هیدرولیک احتمالات ذیل وجود دارد:

1. میلگرد تغییر شکل داده و گسیخته شود.
2. بتن ترک خورده و میلگرد چسبیده شده به بخشی از بتن، از توده بتنی کنده می شود.
3. جدایش از محل چسب اتفاق بیافتد.                    

حالت 1: جاری شدن میلگرد                               

   حالت 2: ترک خوردن بتن

در حالت اول و دوم شکست از ناحیه چسب اتفاق نمی­افتد. اما در حالت سوم نتایج باید بر اساس الزامات استانداردهای ذکر شده بررسی شود. در صورتی که نتایج رضایت­بخش نباشد، یا باید در روش­های اجرایی از قبیل افزایش عمق کاشت، کنترل تمیز بودن حفره و ... بازنگری شود یا از چسب کاشت متناسب با نیاز استفاده گردد.

راه حل قطعی توصیه شده توسط متخصصین شرکت آبادگران ماده کاشت ABABOND RA-500 با بنیان رزین­های اپوکسی اصلاح شده ساخته می شود. ماهیت این بنیان شیمیایی به نحوی است که در مقایسه با سایر موارد متداول مانند بنیان پلی ­استر و وینیل استر، بیشترین مقاومت چسبندگی و مکانیکی را بدست داده به نحوی که در عملیات سنگین مهندسی پرکاربرد می گردد . علاوه بر آن زمان انبارداری این مواد طولانی­ تر بوده و به شرایط اجرایی وابستگی کمتری دارند. به عبارت دیگر با فرض بروز کاستی­ هایی در حین اجرای چسب کاشت، استفاده از بنیان اپوکسی در قیاس با موارد ذکر شده منجر به حصول نتایج بهتری خواهد شد.

مزیت چسب کاشت ABABOND RA-500 در بدست دادن مقاومت­های چسبندگی و مکانیکی بسیار زیاد و زمان کاربری متناسب با شرایط کارگاهی می باشد نوع بسته بندی این ماده برای سهولت اختلاط اجزا، دقت و صحت اجرا به صورت کارتریج دوقلو طراحی و ساخته شده است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر مقالات زیر را مطالعه فرمایید:

کاشت میلگرد  و انکر در بتن

الزامات ارزیابی چسب کاشت میلگرد

الزامات عمومی ارزیابی انکرهای کاشته شده در بتن با استفاده از چسب کاشت میلگرد

روش های ارزیابی میلگرد و انکر کاشت شده با آزمون تنش لرزه ای شبیه سازی شده

مقاوم سازی لرزه ای با استفاده از کاشت میلگرد و پیچ