کاشت بولت

کاشت بولت به معنی جایگذاری مفتول فلزی رزوه دار در بتن سخت بوده به نحوی که بولت کاشته شده قابلیت تحمل بارهای کششی را دارا باشد، کاشت بولت از جمله موارد پر کاربردی می باشد که ضمن تقویت و مقاوم سازی سازه، گستره ی وسیعی از اتصالات سازه ای و غیر سازه ای را شامل می شود. در این عملیات، بولت به عنوان عضو واسط و انتقال دهنده نیرو بین عضو فلزی و بتنی در نظر گرفته شده و بر همین اساس کیفیت و عملکرد نهایی به روش اجرا، تجهیزات حرفه ای و استفاده از متریال استاندارد وابسته بوده و در صورت طراحی و اجرای صحیح می تواند منجر به انتقال صحیح نیرو و عملکرد هرچه بهتر سازه گردد، اجرای عملیات کاشت بولت مستلزم سوراخکاری بتن، تزریق چسب کاشت و جایگذاری رزوه فولادی می باشد که در این مقاله سعی داریم تا ابعاد گسترده کاشت بولت شامل فرآیند طراحی، اجرا و مواد و متریال را بررسی کنیم … 

کاشت بولت در بتن

کاشت بولت در بتن با دو هدف عمده صورت میگیرد که این اهداف عبارتند از نصب پلیت فولادی روی سطح بتن و دیگری نصب تجهیزات و ماشن آلات روی سطح بتن ! حالت اول مربوط به عملیات ساختمانی و سازه ای می باشد که نیاز به کاشت بولت در این حالت ناشی از تغییرات نقشه، مشکلات اجرایی و یا الحاقات جدید سازه ای می باشد؛ در این حالت ابتدا عملیات کاشت بولت صورت گرفته و سپس پلیت فولادی روی سطح بتن نصب و بستری برای الحاق سازه فلزی و اجرای عملیات جوشکاری فراهم می گردد.

کاشت بولت در حالت دوم مربوط به نصب تجهیزات و ماشین آلات روی سطوح بتنی و فونداسیون ها می باشد، همانطور که می دانید به منظور افزایش بهره وری و بهبود عملکرد ماشین آلات در خطوط تولید صنعتی، عمده تجهیزات می بایست روی سطوح بتنی و فونداسیون مستقر شده و ثابت گردند، حال اگر این عملیات ثابت سازی پیش از بتن ریزی صورت گیرد راهکارهای عملیاتی و اجرایی متنوعی در دسترس می باشد، اما زمانی که با یک بتن سخت شده مواجه باشیم و  هدف ما اورهال، تعمیرات، تغییرات و یا نصب مجدد تجهیزات باشد، تنها راهکار اجرایی جهت ثابت کردن و فیکس کردن عملیات کاشت بولت خواهد بود که برای آشنایی بیشتر پیشنهاد می کنیم مقاله فیکسینگ تجهیزات صنعتی را مطالعه کنید.

کاشت بولت در فونداسیون

کاشت بولت در فونداسیون عمدتا به منظور نصب بیس پلیت بوده که برای اجرای سازه فلزی صورت می گیرد، فرض کنید یک سازه فلزی در محل کارخانه ساخته شده و پس از حمل به محل پروژه و در حین نصب مشخص می گردد که برخی از بولت های موجود در فونداسیون در محل درست خود قرار نگرفته اند و یا سوراخکاری بیس پلیت بر اساس نقشه های ازبیلت (چون ساخت) انجام نشده است، حال ما با یک بتن سخت شده مواجه هستیم که بولت در محل درست خود قرار ندارد؛ در اینجا تنها راهکار عملیاتی کاشت بولت در محل صحیح خواهد بود.

به عنوان مثالی دیگر بارها مشاهده که بولت های موجود در فونداسیون که از سطح بتن بالاتر می باشند، پیش از اجرای سازه فلزی به جهت عبور ماشین آلات سنگین و اجرای سایر عملیات عمرانی از جمله عملیات خاکی در محل پروژه ، کج شده یا آسیب دیده و یا به صورت کامل شکسته شده اند که این امر می تواند در زمان نصب سازه، اجرای عملیات را با مشکل مواجه کند که در این موارد هم تنها راهکار عملیاتی استفاده از روش کاشت بولت در فونداسیون می باشد.

اجرای عملیات کاشت بولت در فونداسیون تابع موارد فنی بسیاری بوده که در کیفیت نهایی عملیات تاثیرات زیادی دارند، در ابتدای امر باید ارزیابی دقیقی از وضعیت فونداسیون موجود و میلگردهای مدفون در بتن به عمل آورد تا عملیات کاشت بولت سبب بروز ایرادی در سیستم عملکرد فونداسیون نگردد، به همین دلیل انتخاب روش صحیح سوراخکاری از اهمیت بالایی برخوردار می باشد، سیستم سوراخ کاری با توجه به مشخصات بولت و محل آرماتورهای مدفون در بتن انتخاب گردیده و حتی در بعضی از موارد جهت جلوگیری از بروز آسیب به بتن ناشی از اجرای عملیات سوراخکاری، از سیستم اسکن بتن استفاده می کنیم.

کاشت بولت ستون

کاشت بولت ستون ممکن است به دلایل مختلفی صورت گیرد که از جمله آنها می توان به الزام به امتداد ستون بتنی، تقویت اتصالات، اجرای تیرهای بتنی جدید روی ستون، اجرای تیرهای میان طبقه و یا بصورت کلی نصب المان های فلزی روی ستون بتنی اشاره نمود، از جمله موارد بسیار مهم در مورد کاشت بولت در ستون می توان به سوراخکاری دقیق ستون اشاره کرد، چرا که تراکم بالای آرماتورهای اصلی، خاموت ها، میلگردهای سنجاقی و سایر میلگردهای موجود در ستون بتنی از یکسو و محدودیت ابعادی ستون بتنی از سوی دیگر جایی برای خطای انسانی در محاسبات و اجرا باقی نگذاشته و کوچکترین اشتباه می تواند ستون سازه را با مشکل باربری مواجه نماید.

در اجرای عملیات کاشت بولت در ستون بایستی نهایت دقت بکار گرفته شود،  چرا که ستون به عنوان یک عضو فشاری در سازه رفتار نموده و هرگونه قطع میلگرد و یا ایجاد سوراخ بر بدنه اصلی ستون بدون بررسی دقیق و مدل سازی رفتار اجزای سازه می تواند تاثیر منفی و جبران ناپذیر روی عملکرد کلی سازه برجا بگذارد، در حالت کلی پیشنهاد می گردد هرگونه سوراخکاری روی ستون بتنی به نحوی صورت گیرد که سوراخ داخل خاموت قرار گرفته و به هیچ عنوان سوراخکاری جهت کاشت بولت ستون روی قسمت کاور ستون نباشد، چرا که تخریب کاور مخصوصا در سوراخکاری های سایز بالا بسیار محتمل می باشد.

نحوه کاشت بولت

نحوه کاشت بولت به دو صورت عمده میباشد که عبارتند از کاشت بولت به صورت مکانیکی و کاشت بولت به صورت شیمیایی که به نوع دوم معمولاً کاشت بولت با چسب هم گفته می شود؛ هدف ما در این مقاله بررسی نوع دوم بوده و برای اطلاعات بیشتر در خصوص کاشت بولت مکانیکی پیشنهاد می گردد مقاله ……. را مطالعه نمایید.

اجرای عملیات کاشت بولت شامل چند مرحله اصلی می باشد که عبارتند از ؛

1. طراحی، مدلسازی و انجام محاسبات مربوط به سیستم انتقال بار
2. سوراخکاری بتن با استفاده از سیستم دریلینگ و یا سیستم کرگیری
3. تمیز کاری حفرات با استفاده از فرچه های مخصوص، فشار باد و فشار آب
4. محاسبه چسب موردنیاز با توجه به سایز بولت با استفاده از اپلیکیشن هیلتیران
5. تزریق انکر شیمیایی یا چسب کاشت بولت با استفاده از ابزار تزریق مخصوص
6. جایگذاری نهایی بولت و رها سازی تا زمان کیورینگ (زمان پخت یا عمل آوری چسب)

مرحله اول یعنی طراحی توسط تیم مهندسی در محل شرکت هیلتی ایران و با استفاده از نرم افرار HILTI PROFIS صورت گرفته و با مدلسازی دقیق بارهای وارده و بررسی کمی و کیفی بتن پایه نهایتا به سایز بولت، عمق کاشت، آرایش بولت ها، نوع چسب مصرفی و جزییات اجرایی دقیق مشخص می گردد، پس از نهایی شدن محاسبات از مرحله دوم تا انتها در محل پروژه و توسط تیم اجرایی گروه تخصصی هیلتی ایران و با استفاده از ماشین آلات، تجهیزات و ابزارهای مدرن صورت گرفته تا به مرحله ششم برسیم، مرحله ششم بسیار حایز اهمیت بوده چرا که پس از تزریق چسب و جایگذاری بولت مدت زمانی نیاز است که پیوند شیمیایی بین اجزای چسب صورت گرفته و کیورینگ چسب کامل گردد. این مدت زمان بستگی به دمای هوا و شرایط محیطی داشته و می تواند از 20 دقیقه الی 24 ساعت متغیر باشد.

کاشت بولت شیمیایی

منظور از کاشت بولت شیمیایی، عبارتست از کاشت بولت با چسب شیمایی که به علت انجام واکنش شیمیایی در چسب بین دو جزء هاردنر (عامل پخت) و سافتنر (پرکننده) به روش کاشت شیمیایی معروف است؛ نوع چسب مصرفی برای کاشت بولت بستگی به میزان مقاومت لازم و عوامل تاثیرگذار در محل کاشت دارد و انتخاب چسب میتواند تاثیر بسزایی در عملکرد بولت داشته باشد، نکته حایز اهمیت اینکه صرفا استفاده از چسب کاشت بولت خوب نمی تواند ضامن کیفیت نهایی کار باشد چرا که کیفیت نهایی کاشت بولت به پارامترهای متعددی وابسته بوده که از مهم ترین آنها دانش فنی، مهارت و تجربه تیم اجرایی می باشد.

کاشت بولت شیمیایی یکی از روشهای مهار مفتول فلزی در بتن بوده که معمولاً روی بتن سخت شده اجرا می گردد، در این روش مفتول فلزی که داخل حفره بتنی قرار می گیرد توسط چسب کاشت محاط شده و یک استوانه از جنس چسب با ضخامت بسیار کم (در حد چند میلی متر) و با مقاومت کششی بسیار بالا تشکیل می گردد، وظیفه این استوانه ی شیمیایی انتقال صحیح بار از مفتول فلزی به بتن پایه می باشد، نکته حایز اهمیت اینکه بولت کاشته شده ممکن است تحت بارگذاری های مختلفی قرار گیرد اما مکانیزم انتقال بار در چسب عمدتا به صورت کششی می باشد.

کاشت بولت با چسب هیلتی

کاشت بولت با چسب هیلتی در واقع معرف عملیاتی است که با استفاده از محصولات شرکت هیلتی (با نام تخصصی انکر شیمیایی) که یکی از بزرگترین و معتبرترین شرکتهای فعال در زمینه ارائه خدمات و محصولات مقاوم سازی می باشد صورت می گیرد، از جمله محصولات تولیدی شرکت هیلتی می توان به چسب کاشت بولت اشاره نمود که با توجه به کیفیت مثال زدنی این محصول، مطمئن ترین راهکارها را در اجرای عملیات کاشت بولت ارائه می دهد.کاشت بولت با چسب هیلتی می تواند بهترین تنایج در مکانیزم انتقال بار را به ارمغان بیاورد.

کاشت بولت با چسب هیلتی قابل اعتمادترین راهکار در بحث تقویت و ترمیم سازه ها و همچنین نصب الحاقات جدید روی سازه بتنی می باشد، چرا که چسب هیلتی در دنیای مهندسی به عنوان قوی ترین انکر شیمیایی شناخته می شود و این مدعا بر استاندارد های موسسه بین المللی ACI آمریکا (American Concrete Institute) به عنوان یکی از مهم ترین و معتبرترین مراجع تدوین و ترویج استاندارد در حوزه بتن و محصولات مرتبط استوار است.

قیمت کاشت بولت

قیمت کاشت بولت یکی از پارامترهای مهم و موثر در ارزیابی اقتصادی پروژه های مقاوم سازی، بهسازی و نصب الحاقات روی سازه های بتنی می باشد و همچون سایر عملیات عمرانی شامل دو بخش قیمت مواد و مصالح – دستمزد اجرا می باشد، قیمت کاشت بولت بیش از دستمزد اجرا به مواد و متریال بستگی دارد.

مواد و مصالح موثر در قیمت کاشت بولت، همان انکر شیمیایی و یا چسب کاشت بولت بوده که در قالب تولیدات کمپانی های مختلف و در بسته بندی های گوناگون موجود می باشند، اما قیمت چسب هیلتی همواره نسبت به سایر رقبا بالاتر بوده و این اختلاف ناشی از کیفیت بسیار بالای این محصول می باشد، امروزه وقتی صحبت از بررسی کیفیت محصول می شود ملاک ادعای تولید کننده و یا حجم تبلیغات نیست، بلکه در این مورد خاص ملاک برتری کیفیت، نتایج آزمایشات منطبق بر استانداردهای جهانی و موسسات بین المللی صاحب صلاحیت همچون موسسه بین المللی بتن آمریکا ACI می باشد.

بخش دوم تاثیرگذار در قیمت کاشت بولت، دستمزد اجرای عملیات می باشد؛ در این مورد باید بدانیم که ابتدا دانش فنی و سپس تجربه، مهارت، ابزار و ماشین آلات بروز تیم اجرایی بسیار مهم بوده و می تواند تاثیر شگرفی در نتیجه نهایی عملیات داشته باشد، بارها مشاهده شده که علی رغم استفاده از بهترین متریال کاشت میلگرد یعنی چسب هیلتی، نتیجه نهایی همچنان منطبق بر استاندارد نبوده و نمی تواند تست های کارگاهی را پاس کند و دلیل عمده این امر عدم تخصص تیم اجرایی بوده، بنابراین توصیه می گردد پیش از اجرای کاشت بولت حتما با کارشناسان گروه تخصصی هیلتی ایران در ارتباط باشید.

تست کاشت بولت

تست کاشت بولت موضوعی بسیار مهم بوده و نتایج این تست می تواند تاثیرات بسیار زیادی در بررسی کیفیت عملیات مقاوم سازی پروژه های عمرانی داشته باشد، تست کاشت بولت یک تست مخرب می باشد بدین معنی که بولتی که با چسب کاشته شده و مورد تست قرار می گیرد به دلیل بارگذاری نیروهای هیدرولیکی و یا مکانیکی ابزار تست، تخریب شده و یا حداقل اینکه به آستانه حد قابل تحمل نیرو می رسد، بنابراین بولت تست شده احتمالا دیگر قابل استفاده نخواهد بود.

تست کاشت بولت که به عنوان تست کشش بولت کاشته شده (Pull Out) نیز شناخته می شود، بر اساس استاندارد موسسه بین المللی بتن آمریکا ACI بخش 318 پارت 4 صورت گرفته و بدین شکل می باشد که بولت مورد نظر که پیش از این در بتن کاشته شده، توسط یک سیلندر هیدرولیکی و یا مکانیکی باز شونده مهار ، با استفاده از وصله مکانیکی (مثال رزوه و مهره) محکم شده و بارگذاری به صورت نیروی کششی شروع می شود. سیلندر مورد نظر تحت تاثیر پمپ روغن پر فشار باز شده و همزمان با بازشدن بولت کاشته شده را نیز در جهت عمود بر سطح بتن و به سمت بیرون کشیده و یکی از این حالت ها رخ می دهد؛

الف) جاری شدن فولاد

ب) خارج شدن فولاد از حفره بتنی

پ) شکست بتن

در صورت استفاده از متریال ایده آل یعنی چسب هیلتی و اجرای صحیح کاشت بولت توسط تیم متخصص، احتمالا با حالت اول ینی جاری شدن فولاد روبرو خواهیم بود که نشان از این دارد که مقاومت اتصال از مقاومت کششی فولاد مذکور بالاتر می باشد، اما باید توجه داشته باشید که صرف نتیجه این تست قابل اتکا نبوده و اجرای عملیات و مواد و متریال می بایست تحت تست های دیگری نیز آزموده شوند که برای توضیحات بیشتر در این خصوص مطالعه مقاله تست کشش پیشنهاد می گردد.

کاشت بولت در مصالح بنایی

کاشت بولت در مصالح بنایی اعم از مصالح توپر و یا توخالی همچون بلوک، آجر، سفال و …. چالشی است که گروه تخصصی هیلتیران برای آن راهکاری حرفه ای ارائه نموده، وقتی صحبت از کاشت بولت به میان می آید مسئله اصلی در انتقال بار  استحکام متریال پایه (بتن) بوده که به هم پیوستگی سنگدانه های موجود در بتن و عملکرد یکپارچه سبب انتقال صحیح بارهای وارده می گردد، اما هنگامی که بولت در مصالح بنایی کاشته می شود ساز و کار انتقال بار به گونه دیگری بوده و نکته قابل توجه اینکه از نظر ظرفیت باربری و قدرت اتکا قطعا در این روش با اعداد کوچکتری روبه رو خواهیم بود.

برای کاشت بولت در مصالح بنایی همچون بتن ابتدا نیاز به سوراخکاری داریم که باید با دقت و ظرافت بیشتری صورت گیرد، سپس می بایست انکر شیمیایی تزریق گردد که در این مرحله به دلیل وجود خلل و فرج در دیواره سوراخ امکان ریزش یا فرار چسب بین حفرات خالی وجود دارد، برای کنترل این موضوع می بایست از یک محافظ استفاده کرد که اصطلاحاً mesh sleeve و یا غلاف توری نام دارد، این غلاف توری که معمولا از جنس پلاستیک می باشد داخل سوراخ قرار گرفته و چسب کاشت داخل این غلاف تزریق شده و سپس بولت مورد نظر کاشته می شود.