اسکن آرماتور بتن یا اسکن میلگرد بتن یک روش کاربردی و غیرمخرب در بررسی وضعیت آرماتورها یا میلگردهای موجود در ساختار سازههای بتنی بوده که از آن میتوان برای آشکارسازی نواقص موجود در زیر سطح بتن از قبیل لایه لایه شدن و وجود حفرهها در ساختار آن نیز استفاده کرد.
علاوه بر این موارد آزمایش اسکن بتن در زمینه تشخیص محل قرارگیری لولهها، کابلهای برق و دیگر اجزا نیز کاربرد دارد و همین موضوع نیز باعث افزایش ایمنی اپراتورها در کار با سازههای بتنی میشود. در آزمایش اسکن آرماتور بتن از دستگاههایی با عنوان اسکنر بتن استفاده میشود که از طراحی ارگونومیک و وزن پایینی برخوردار هستند و به همین دلیل کار با آنها آسان است.
با توجه به ضرورت بالای اسکن بتن پیش از عملیات بازسازی و تعمیرات اجزای بتنی و اهمیت استفاده از آن در فرایند مقاوم سازی، در این مطلب قصد داریم ضمن معرفی آزمایش اسکن میلگرد بتن به معرفی دستگاههای مورد استفاده برای این کار و ویژگیهای آنها بپردازیم و در ادامه به انواع روشهای آزمایش اسکن آرماتور بتن به همراه مزایا و محدودیتهای این روش، کاربردهای آن، نکات مهم و ضروری در اجرای اسکن میلگرد بتن، عوامل مؤثر بر دقت این آزمایش و هزینههای اجرایی آن اشاره کنیم که امیدواریم این مطالب مورد توجه و استفاده شما مخاطبان قرار گیرد.
اسکن آرماتور بتن چیست؟
اسکن آرماتور بتن از مراحل مهم در بررسی و ارزیابی سازههای بتنی بوده و جزو آزمایشهای غیرمخرب در بتن به شمار میرود. از طریق اسکن بتن میتوان به عمق، قطر و تراکم آرماتورهای بکار رفته در سازههای بتنی پی برد که همین موضوع نیز کار را برای مهندسان عمران و پیمان کاران در بررسی مکان و آرایش دقیق آرماتورها بسیار آسان کرده است.
همچنین اسکن میلگرد بتن به دلیل فرایند غیرمخربی که دارد از عملکرد مناسب و بهتری در تعمیرات سازههای بتنی برخوردار است و به همین دلیل به صورت متداول در بسیاری از زمینههای کاری مورد استفاده قرار میگیرد.
کارشناسان و متخصصانی که در زمینه تعمیرات و بازسازی سازههای بتنی فعالیت دارند از طریق آزمایش اسکن میلگرد بتن و دادههای به دست آمده از آن میتوانند به اطلاعات دقیقتری در رابطه با نیازهای سازه دست یابند. برای اسکن آرماتور بتن از دستگاههای خاصی استفاده میشود که با عنوان اسکنر آرماتور شناخته میشوند که در ادامه به معرفی بیشتر این دستگاهها و نوع کاربری آنها خواهیم پرداخت.
دستگاه اسکن میلگرد بتن و ویژگیها آن
دستگاه اسکن آرماتور بتن (اسکنر آرماتور) یک دستگاه کاربردی در تشخیص مکان، عمق، قطر و آرایش میلگردها در بخشهای بتنی سازه بوده که از آن برای مکان یابی لولههای مدفون در بتن و کابلهای پس تنیده نیز استفاده میشود، بدون اینکه نیاز به تخریب بخش بتنی باشد. عملکرد دستگاه اسکن میلگرد بتن مبتنی بر دو فناوری امواج الکترومغناطیسی و رادار نفوذی زمین بوده که بسته به شرایط و نیاز کاری میتوان از آنها در تشخیص محل جاگیری آرماتور در بتن استفاده کرد.
با استفاده از دستگاه اسکن بتن میتوان عمق و قطر میلگردهای موجود در بتن را با دقت بالا تشخیص داد و از اطلاعات به دست آمده از آن در زمینه بازسازی و تقویت بخشهای بتنی استفاده کرد. همچنین این دستگاهها از کارایی بالایی در زمینه اسکن سریع و گسترده سطح بتن برخوردار هستند و از طریق آنها میتوان به اطلاعات مفید و کاربردی در رابطه با ساختار بتن در مدت زمان کوتاه دست یافت.
در دستگاه اسکن آرماتور بتن از نرم افزارهای پیشرفته استفاده شده است که میتوانند دادههای به دست آمده را در کوتاهترین زمان ممکن تجزیه و تحلیل کرده و نتایج حاصل از آن را در اختیار کارشناسان قرار دهند. علاوه بر این موارد دستگاه اسکن میلگرد بتن طراحی سبک و ارگونومیکی دارد و همین موضوع نیز باعث شده از کاربری آسانی برخوردار باشد و بتوان از آن در بسیاری از زمینههای کاری استفاده کرد. در آخر دقت بالای این دستگاهها و قابل اطمینان بودن آنها باعث شده از محبوبیت بالایی در این حوزه کاری برخوردار باشند.
مزایای آزمایش اسکن آرماتور بتن
آزمایش اسکن آرماتور بتن از مزایای بسیاری برخوردار بوده که باعث شده از این آزمایش در بسیاری از سازههای بتنی و در بررسی ساختار و نحوه جاگیری آرماتورها در آنها استفاده شود. در ابتدا لازم به ذکر است که در آزمایش اسکن میلگرد بتن نیازی به تخریب بخش خاصی از بتن از طریق برش، سوراخ کاری و غیره نیست و از این نظر از اهمیت بالایی در بسیاری از پروژهها برخوردار است. همچنین عدم نیاز به تخریب در آزمایش اسکن بتن باعث شده از وقوع آسیب احتمالی به اجزای داخلی بخشهای بتنی اعم از لولهها، کابلهای برق و غیره جلوگیری شود. از طرفی هر گونه آسیب به میلگردها و کابلهای پس تنیده در ساختار بتن میتوان باعث کاهش مقاومت بخش بتنی شود که در این روش به دلیل عدم نیاز به تخریب بتن از وقوع چنین آسیبهایی جلوگیری میشود.
از دیگر مزایای اسکن آرماتور بتن میتوان به نقش این تست در کاهش هزینههای تعمیرات اشاره کرد؛ چرا که در این روش نیازی به تخریب بخش خاصی از بتن و در نتیجه بازسازی مجدد آن نیست. همچنین در آزمایش اسکن بتن به دلیل دستیابی به اطلاعاتی مفید و کاربردی در رابطه با ساختار سازههای بتنی میتوان به نتایج دقیقتری در اجرای پروژهها دست یافت. از طرفی در آزمایش اسکن میلگرد بتن به دلیل عدم نیاز به تخریب سازه بتنی از وارد آمدن هر گونه آسیب به کابلهای برق جلوگیری شده و همین موضوع نیز باعث افزایش ایمنی پرسنل میشود. در آخر آزمایش اسکن آرماتور بتن از سرعت اجرایی بالایی برخوردار بوده و امکان استفاده از آن در بخشهای مختلف سازه بتنی اعم از دیوار، سقف، ستون، تیر، فونداسیون و غیره وجود دارد.
محدودیتهای آزمایش اسکن میلگرد بتن
آزمایش اسکن آرماتور بتن در کنار مزایای بسیاری که دارد با یک سری چالشها و محدودیتها نیز همراه بوده که در این بخش به بررسی آنها می پردازیم. در ابتدا لازم به ذکر است که دستگاه اسکن میلگرد بتن میتواند تحت تأثیر میدانهای مغناطیسی قرار گیرد و همین میدانها نیز میتواند باعث کاهش دقت نهایی آزمایش اسکن بتن شود. محدودیت دیگر آزمایش اسکن آرماتور بتن به محدودیت آن در عمق نفوذ برمی گردد که میتواند بر برخی سازهها پایین باشد. به عنوان مثال اشعههای مغناطیسی در سازههای با بتن ضخیم و پوشش زیاد ممکن است از توانایی شناسایی موقعیت میلگردها برخوردار نباشد و یا این کار با دقت پایین انجام دهد.
کاربردهای اسکن آرماتور بتن
اسکن آرماتور بتن از کاربردهای متعددی برخوردار بوده که همین موضوع نیز باعث شده در بسیاری از زمینههای کاری مورد استفاده قرار گیرد. از این اسکن میتوان برای تعیین محل دقیق میلگردها استفاده کرد که این موضوع اهمیت زیادی در روند بازسازی سازه دارد. همچنین با اسکن بتن میتوان به ارزیابی وضعیت ساختاری سازههای بتنی پرداخت و با شناسایی مکان دقیق میلگردها و نحوه قرارگیری آنها وضعیت استحکام و ایمنی سازه بتنی را بررسی کرد. از دیگر کاربردهای اسکن میلگرد بتن میتوان به کاربرد این روش در برنامه ریزی برای برش و حفاری اشاره کرد. بدین صورت که قبل از حفاری و برش اجزای بتن لازم است از موقعیت قرارگیری آرماتورها در ساختار آن اطمینان حاصل شود تا از آسیب به این بخشها و مشکلات ساختاری ناشی از آن در آینده جلوگیری شود.
از طرفی اسکن آرماتور بتن میتواند کاربرد بسیاری در زمینه کنترل کیفیت سازه بتنی در هنگام ساخت داشته باشد؛ چرا که از طریق این اسکن میتوان از نحوه صحیح جاگذاری میلگردها اطمینان حاصل کرد. علاوه بر آن با مقایسه دادههای به دست آمده از اسکن میلگرد بتن با نقشههای تهیه شده برای سازه میتوان به میزان مطابقت آنها پی برد و از دقت اجرای آن اطمینان حاصل کرد. در آخر از اسکن بتن میتوان در تشخیص میزان آسیب و زوال میلگردها نیز استفاده کرد که این کار نقش مهمی در ترمیم و بازسازی این بخش مهم از سازه دارد.
روشهای اسکن میلگرد بتن
برای اسکن آرماتور بتن از روشهای مختلفی استفاده میشود که از رایجترین و کاربردیترین آنها میتوان به سه روش رادار نفوذی زمین (GPR)، روش رادیوگرافی با اشعه ایکس (x Ray) و روش عکسبرداری التراسونیک اشاره کرد که در ادامه به معرفی و بررسی بیشتر آنها خواهیم پرداخت.
اسکن میلگرد بتن با رادار نفوذی زمین (GPR)
اسکن آرماتور بتن با رادار نفوذی زمین (GPR) از روشهای غیرمخرب در تشخیص محل قرارگیری میلگردها در بتن بوده که در آن از تابش الکترومغناطیسی پالس شده استفاده میشود. این نوع اسکن شامل سه بخش آنتن فرستنده، آنتن گیرنده و بخش پردازش سیگنال بوده که از طریق آنتن فرستنده پالسهای مغناطیسی با فرکانسهای مرکزی خاص به سطح بتن ارسال میشود. این فرکانسها پس از برخورد با بتن و انعکاس آنها از لایههای زیرسطحی آن به آنتن گیرنده رسیده و توسط این بخش ضبط میشوند. سپس پالسهای ارسالی و دریافتی توسط بخش پردازشگر دستگاه مورد پردازش قرار میگیرند و نتیجه نهایی اسکن بتن در اختیار تکنسین قرار میگیرد. از مزایای اسکن میلگرد بتن با رادار نفوذی زمین (GPR) میتوان به سرعت بالای اجرای آن اشاره کرد. همچنین با این روش میتوان مناطق بزرگ و گستردهای را اسکن کرد.
اسکن آرماتور بتن از طریق رادیوگرافی با اشعه ایکس (x Ray)
رادیوگرافی با اشعه ایکس از دیگر روشهای کاربردی در اسکن بتن بوده که در اجرای آن از پرتوهای x استفاده میشود. با استفاده از این روش میتوان به محل قرارگیری میلگرد فولادی در ساختار بتن دست یافت و پس از انجام محاسبات لازم جهت افزایش استحکام و پایداری سازه بتنی اقدام نمود. البته استفاده از اشعه ایکس در این روش باعث شده که پردازش تصویر متفاوتی داشته باشد که در هنگام اسکن بتن لازم است به جزئیات آن نیز توجه شود. همچنین قبل از آزمایش اسکن میلگرد بتن با پرتوهای ایکس لازم است سطح بتن تمیز شود و این کار در فاصله مشخصی از سازه بتنی صورت گیرد. در آخر اسکن بتن از طریق رادیوگرافی با اشعه ایکس میبایست توسط تکنسینهای باتجربه صورت گیرد تا نتیجه نهایی آزمایش از دقت و اطمینان لازم برخوردار باشد.
اسکن بتن با عکسبرداری التراسونیک
عکسبرداری التراسونیک از دیگر روشهای کاربردی اسکن آرماتور بتن بوده که در آن از امواج تنش منتشر شده از مواد برای اسکن بتن استفاده میشود. در این روش از طریق آنتن فرستنده یک پالس تنش به سطح بتن ارسال میگردد. این پالس پس از پخش شدن در ساختار بتن و انعکاس آن از طریق جریانها و رابطها به مبدل گیرنده میرسند. سپس سیگنالهای دریافتی در حوزه زمان مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرند و زمان حرکت موج محاسبه میشود. در نهایت با ارزیابی و تحلیل دادههای به دست آمده میتوان به اطلاعات مفیدی در رابطه با ساختار بتن اعم از نحوه جاگیری میلگردها و شناسایی حفرهها در ساختار آن دست یافت. سرعت پالس التراسونیک منتشر شده در اسکن میلگرد بتن با عکسبرداری التراسونیک به فاکتورهای مختلفی چون چگالی بتن و خاصیت الاستیک آن بستگی دارد که هر چه چگالی و یکپارچگی بتن بیشتر باشد سرعت پالس نیز بالاتر خواهد بود.
نکات مهم در اجرای آزمایش اسکن آرماتور بتن
در اجرای آزمایش اسکن میلگرد بتن لازم است به یک سری نکات و فاکتورها توجه شود که در این بخش به معرفی آنها خواهیم پرداخت. نکته اول در این زمینه شناخت هدف از آزمایش بوده که بر اساس آن میبایست از دستگاههای اسکنر خاص استفاده شود. به عنوان مثال در حوزه مقاوم سازی سازههای بتنی که ارزیابی محل قرارگیری آرماتورها در ساختار بتن از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است لازم است از دستگاههایی استفاده شود که از دقت بالاتری برخوردار هستند. از طرف دیگر در برخی زمینههای کاری مانند کاشت آرماتور میتوان از دستگاههای با دقت پایینتر استفاده کرد؛ چرا که در این پروژهها تنها تشخیص محل قرارگیری آرماتورها کافی است و دیگر نیازی بر برآورد میزان آرماتورهای مصرفی نیست.
نکته مهم دیگر در اجرای آزمایش اسکن میلگرد بتن توجه به شرایط پروژه بوده که لازم است به این فاکتور نیز توجه شود. به عنوان مثال محدودیتهای اجرایی پروژه، سطح انتظارات مهندسان، میزان حساسیت مدنظر در اجرای آزمایش، ابعاد المانهای مورد بررسی و غیره از عوامل مهمی هستند که لازم است قبل از اجرای آزمایش اسکن بتن مورد توجه قرار گیرند. البته نیروی فنی در دسترس و میزان تخصص و مهارت آنها نیز میتواند بر میزان کیفیت کاری تأثیرگذار باشد که برای این کار لازم است از نیروهای تخصص و مجرب استفاده شود. در کنار این فاکتورها لازم است به هزینه اجرای آزمایش اسکن آرماتور بتن نیز توجه شود تا بر اساس شرایط و نیازی کاری از روشهایی استفاده گردد که از نظر هزینه اجرایی نیز مقرون به صرفه باشند.
عوامل مؤثر بر دقت آزمایش اسکن میلگرد بتن
عوامل مختلفی وجود دارد که میتواند بر میزان دقت آزمایش اسکن آرماتور بتن و نتیجه نهایی آن تاثیرگذار باشد که در این بخش به بررسی آنها می پردازیم. حضور بیش از یک میله آرماتور در بخش خاصی از ساختار بتن میتواند باعث ایجاد نتایج گمراه کننده در آزمایش اسکن بتن شود. برای این منظور نیز در برخی از دستگاهها از یک پروب نقطهای غیرجهتدار استفاده میشود که از این طریق میتوان میلههای با فاصله نزدیک از هم را تشخیص داد و میلههای جانبی را پیدا کرد.
از دیگر عوامل مؤثر بر نتیجه نهایی اسکن میلگرد بتن میتوان به وجود سیمهای گره فلزی اشاره کرد که در این شرایط لازم است خوانش مقادیر آزمایش در فواصل مشخصی در امتداد خط آرماتور انجام شود و سپس میانگین این مقادیر به عنوان نتیجه نهایی آزمایش در نظر گرفته شود. از طرفی عواملی چون میزان آهن سیمان و همچنین نوع سنگدانههای بکار رفته در ساختار بتن نیز میتواند بر نتیجه نهایی آزمایش تأثیرگذار باشد که لازم است به این موضوع نیز توجه شود. در ادامه کاور سطحی اکسید آهن روی بتن که در اثر استفاده از قالب فولادی ایجاد میشود نیز میتواند عاملی مؤثر بر نتیجه نهایی آزمایش اسکن آرماتور بتن باشد که در محاسبات صورت گرفته نیز لازم است مورد توجه قرار گیرد.
هزینه آزمایش اسکن آرماتور بتن
هزینه آزمایش اسکن میلگرد بتن متأثر از یک سری فاکتورها بوده که لازم است قبل از اجرای آزمایش مورد توجه قرار گیرند. نوع اسکن محل پروژه و روش اجرایی آن از جمله فاکتورهایی است که میتواند بر هزینه نهایی اسکن آرماتور بتن تأثیرگذار باشد. در برخی آزمایشها به دلیل حساسیت بالای پروژه لازم است از دستگاهها و تجهیزاتی استفاده شود که برای تهیه آنها نیاز به صرف هزینههای بالاتری است.
همچنین نوع دستگاهی که برای این کار استفاده میشود و دقت اندازه گیری که دارد نیز میتواند بر هزینه اجرای اسکن آرماتور بتن تأثیرگذار باشد. با استفاده از دستگاههای ساده که معمولاً دقت پایینتری دارند نیاز به صرف هزینههای بالا جهت اسکن نیست و همین موضوع نیز باعث صرفه جویی در هزینهها میشود. میزان پیچیدگی پروژه عامل مهم دیگری است که باعث تفاوت در هزینههای اجرای اسکن بتن میشود.
اندازه و ابعاد پروژه از دیگر فاکتورهایی است که میتواند بر هزینه اجرای پروژه تأثیرگذار باشد. هر چه متراژ پروژه اجرایی بزرگتر باشد و یا به مدت زمان بیشتری برای حضور اپراتورهای اجرایی نیاز باشد هزینه آزمایش اسکن میلگرد بتن بالاتر خواهد بود. از طرفی هر چه پیچیدگی پروژه بیشتر باشد نیاز به استفاده از تجهیزات پیشرفتهتر بوده که همین موضوع نیز باعث بالا رفتن هزینههای اجرایی میشود. در آخر نوع سازه بتنی و ساختاری که دارد نیز میتواند بر هزینههای آزمایش اسکن میلگرد بتن تأثیر بگذارد. به عنوان مثال اسکن بتن برای ستون، تیر، سقف و غیره که در ساختار آنها از میلگرد با تراکم متفاوت استفاده میشود میتواند متفاوت باشد.
کلام پایانی
اسکن آرماتور بتن از روشهای غیرمخرب در بررسی وضعیت میلگردهای نهفته در ساختار بتن بوده که از آن در زمینه بازسازی و تعمیرات سازههای بتنی و همچنین مقاوم سازی بخشهای مختلف آن استفاده میشود.
همچنین از اسکن میلگرد بتن میتوان در بررسی و ارزیابی میزان آسیبدیدگی میلگردها استفاده کرد که این کار میتواند نقش مهمی در ارائه تمهیدات لازم برای بازسازی سازههای بتنی داشته باشد. از طرفی با مشخص شدن محل قرارگیری میلگردها در ساختار بتن و بررسی شرایط فعلی سازه بتنی میتوان تا حدود زیادی به میزان استحکام و پایداری آن پی برد.
برای اسکن آرماتور بتن از دستگاههای خاصی با عنوان اسکنر بتن استفاده میشود که از دقت بالایی برخوردار هستند و میتوان از آنها در پروژههای مختلف کاری استفاده کرد. رادار نفوذی زمین (GPR)، رادیوگرافی با اشعه ایکس (x Ray) و عکسبرداری التراسونیک، از روشهای رایج و کاربردی در اسکن بتن هستند که بسته به شرایط و نیاز کاری میتوان از آنها در بررسی وضعیت بتن و آرماتورهای بکار رفته در ساختار آن استفاده کرد. در آخر عوامل و فاکتورهای مختلفی وجود دارد که میتواند بر دقت آزمایش اسکن میلگرد بتن و هزینههای اجرای آن تأثیرگذار باشد که قبل از اجرای این آزمایش لازم است مورد توجه قرار گیرند.