محل قرارگیری مناسب میلگرد حرارتی در دال بتنی کجاست؟

مطابق با آیین نامه ACI 360R-10 بند 2-2-3 بهترین محل برای قرارگیری میلگرد حرارتی برای کنترل ترک خوردگی یک سوم بالای ضخامت دال بتنی می باشد. متن اصلی بخشی از این بند به صورت زیر است.

Bar and wire reinforcement should be stiff enough to be accurately located in the upper 1/3 of the slab

معایب و مشکلات کاربرد میلگرد برای کنترل ترک خوردگی

اما مطابق تجارب اجرایی متعدد عملا نمی توان میلگرد را به دلیل مشکلات و سختی های اجرایی در یک سوم بالای ضخامت دال قرار داد. علاوه بر مشکلات اجرایی، حفظ پوشش (cover) بتن روی میلگرد نیز برای دال های با ضخامت کمتر از 12 سانتی متر دارای ریسک برای پیمانکاران می باشد که معمولا با گذاشتن میلگرد در وسط دال این نگرانی را به نوعی برای خود حل می کنند، در حالیکه با این کار عملا میلگرد را در جای مطمئن برای جلوگیری و کنترل گسترش ترک خوردگی ها قرار نداده اند.

بنابراین نتیجه قرارگیری نامناسب میلگرد حرارتی در محل اصلی (یک سوم بالا)، بوجود آمدن ترک های زیاد و عریض پس از گذشت مدت زمان کمی از طول عمر رویه بتنی می باشد. و از آن جایی که میلگرد فقط در دو بعد و در همان لایه ای که داخل بتن قرار گرفته می تواند عرض ترک ها را کنترل کند، بنابراین ترک در مابقی ضخامت دال بتنی گسترش می یابد و عاملی برای نفوذپذیری و کاهش دوام می شود.

جایگزین مناسب میلگرد حرارتی در دال های روی زمین و سقف ها چیست؟

1- مطابق دستورالعمل و راهنمای انجمن بتن امریکا (ACI360R-10) برای دال های بتنی روی زمین، و طبق بند 2-2-3 جایگزین میلگرد و مش حرارتی، الیاف فولادی و الیاف ماکروسینتتیک می باشد. متن آیین نامه به صورت زیر است:

Slabs reinforcement can consist of bars, welded wire reinforcement sheets, steel fibers, or macrosynthetic fibers

همانطورکه در مطالب قبل نیز اشاره شد، گسترش مصرف الیاف ماکروسینتتیک در دنیا و اثبات مزایای آن باعث شد که در چاپ جدید سال 2010 دستورالعمل مخصوص دال های روی زمین انجمن بتن امریکا (ACI360R-10)، به عنوان جایگزینی برای میلگرد و الیاف فولادی مطرح شود.

2- مطابق استاندارد مخصوص عرشه فولادی انجمن استانداردهای ملی امریکا (ANSI-SDI-C2011) و طبق بند 13.a سه روش برای کنترل ترک های ناشی از افت حرارت و جمع شدگی به صورت زیر مطرح شده است:

الف- میلگرد های مسلح کننده و مش های حرارتی

ب- الیاف فولادی – در صورتی که مطابق مشخصات و ضوابط استانداردهای ASTM C1116, type I و ASTM A820, Type I, II, V باشد و حداقل 14.8 Kg/m3 مصرف شود و دارای تاییدیه مقاومت در برابر آتش سوزی باشد.

ج- الیاف ماکروسینتتیک – در صورتی که مطابق با مشخصات و ضوابط استانداردهایASTM C1116, Type III و ASTM D7508 باشد و حداقل 2.4 Kg/m3 مصرف شود و دارای تاییدیه مقاومت در برابر آتش سوزی باشد.

مزایای کاربرد الیاف ماکروسینتتیک به جای میلگرد حرارتی

وقتی از الیاف بتن به عنوان کنترل کننده ترک خوردگی ها به جای میلگرد حرارتی استفاده می شود همواره المان مسلح کننده با بتن همراه است و در جای صحیحش قرار گرفته، اما میلگرد هرگز در محلی که به آن نیاز است قرار نگرفته و جایی است که خودش می خواهد، علاوه بر اینکه کارگران همواره روی آن راه می روند و مکانش را عوض می کنند. دیگر مزایای الیاف ماکروسینتتیک عبارتند از:

کنترل جمع شدگی های بتن پلاستیک (تازه) از اولین لحظات سن بتن

کنترل جمع شدگی های بتن سخت شده و جلوگیری از گسترش ترک های ریز

در همه حجم بتن به صورت یکنواخت پخش می شود

بتن را در سه بعد مسلح می کند

سختی و تحمل خمشی بتن با استفاده از الیاف ماکروسینتتیک فورتا افزایش چشمگیری خواهد داشت. الیاف ماکروسینتتیک باعث افزایش مقاومت بتن پس از ایجاد ترک(ARS) می شود.