اسکن میلگرد یک نوع تست غیر مخرب است که در بناهای سیمانی با اهداف مشخص به انجام می رسد. در واقع این محصول که نوعی پوشش سنج می باشد می توان با استفاده از آن موقعیت آرماتورها و میزان ضخامت سطوح سیمانی پوشش دهنده را از طریق جریان های الکترومغناطیسی مشخص کرد. همچنین این فرکانس های ساطع شده توان تشخیص محل قرار گیری آرماتورها را دارند.

در گذشته قبل از اختراع این تجهیزات برای انجام عملیات شناسایی و مشاهده میلگردهای موجود در سازه های بتنی  تازه و حتی بناهایی که مدت زمانی از ساخت آنها گذشته بود تنها راه کار استفاده از روش سونداژ( مغزه برداری یا سونداژ یک پروسه حفاری برای آگاهی و مشخص نمودن ویژگی های بخش های زیرین خاک و بتن و … می باشد) و خراب کردن بخش های مورد نظر سازه های سیمانی بود.

اما استفاده از این روش به عنوان نقطه ضعفی در بناها است که در محدوده سونداژ شده درزها و شکاف هایی در سطوح سیمانی به وجود می آید. از دیگر ایراداتی که از این روش می توان گرفت علاوه بر آسیب زننده بودن آن به سازه ها محدودیت در اجرا می باشد ؛به این معنی که در هر بار عملیات مغزه برداری بخش هایی از سازه آسیب می بیند، بنابراین در اجرای مجدد این عملیات با مشکل مواجه می شوند.

حال بعد از اجرای این فعالیت ها اگراهداف مورد نظر عملی نشود عملا تخریب و آسیب به بخش های دیگری از بنا برای انجام دوباره عملیات سونداژ باعث وارد شدن صدمات جدی می شود. در واقع به کارگیری روش سونداژ و انجام آن در بخش های مختلف از یک بنا به کل مجموعه صدمه وارد می نماید.

همچنین پس از اتمام پروسه مغزه برداری باید با بهره گیری از خمیرها و ملات های  ویژه و مخصوص بازسازی قسمت های صدمه دیده سطوح بتنی را ترمیم نمود . با توجه به آنچه در این بحث بیان شد سونداژ گزینه مناسب و قابل اتکا نمی باشد و در کل روشی منسوخ شده محسوب می شود .

چون وارد کردن صدمه و آسیب به سطوح سیمانی و تخریب بتن یکی از دلایل تضعیف و سستی بناها می باشد. همچنین استفاده از این روش توان مقاومتی و پایداری المان های سازه ای در برابر فشارهای وارده را به صورت چشمگیری کاهش می دهد و احتمال بروز خطر و مشکل بالا می رود.

همین دلایل باعث ناکارآمدی این روش شده است و امروزه اسکن میلگرد روش جایگزین بسیار مناسبی می باشد . اختراع و ساخت این وسیله مشکلات موجود در رابطه با تخریب و وارد نمودن آسیب به بتن را حل نموده و راهکاری بسیارعالی است برای زمانی که نیاز به بازرسی و نظارت بر آرماتورهای استفاده شده در بناهای سیمانی احساس می شود و یا گاهی اوقات برای حصول اطمینان از اجرای عملیات آرماتوربندی طبق نقشه های طراحی شده و بررسی تردیدهای موجود در این باره می توان با خیالی آسوده و به دور از هرگونه نگرانی این تست غیر مخرب را انجام داد.

اسکن آرماتور روشی کارآمد است که معضلات و خطرات سونداژ را ندارد و مزیت های آن بسیار بیشتر از روش ذکر شده است. مهندسان و مجریان انجام اسکن میلگرد می توانند با خیالی آسوده از این تجهیزات بهره ببرند و نتایجی مطمئن و قابل اتکا داشته باشند بدون اینکه آسیب و لطمه ای به بناها وارد نمایند.

فراوانی انجام این تست هیچ گونه محدودیتی ندارد و می توان تا حصول نتیجه مطمئن و قابل اتکا این عملیات را چندین بار در قسمت های مختلف روی سازه مورد نظر انجام دهند. این روش هیچ گونه عارضه و خرابی به بار نمی آورد و بناهای مورد آزمایش سالم باقی خواهند ماند.

 تجهیزاتی که در این روش مورد استفاده قرار می گیرند توان قدرتی و انواع متفاوتی دارند که این قابلیت ها می تواند فولادها و آرماتورها را در سطوح و عمق های گوناگون نشان دهد. در حقیقت این تست شرایط  میلگرد های استفاده شده در بناهای سیمانی جا نمایی و موقعیت آنها در قسمت های مختلف از قبیل پی، جداره ها و تیر و دال و عمق آنها در پوشش سیمانی را به وضوح نشان می دهد. اگر از تجهیزات پیشرفته تر در این زمینه به کار گرفته شود ضخامت میلگرد های استفاده شده نیز مشخص خواهد شد.

در این راستا در صورت عدم حصول نتیجه می توان چندین بار و در نقاط مختلف یک عضو آزمایش مذکور را بدون نگرانی انجام داده و در صورت افزایش تعداد آزمایشات هیچ گونه آسیبی به سازه وارد نخواهد شد و سازه صحیح و سالم باقی خواهد ماند .

در انجام آزمایش اسکن میلگرد جانمایی و موقعیت میلگرد های بکار رفته در المان سازه ای و عمق میلگرد مورد نظر در بتن (کاور) مشخص می گردد حتی در صورتی که دستگاه اسکن میلگرد پیشرفته باشد قطر میلگرد های بکار رفته در بتن نیز اعلام می شود.

بنابراین می توان با دستگاه اسکن میلگرد به نتایج زیر دست یافت :

• تعداد میلگرد به کار رفته در اجزای سازه بتن آرمه
• نوع و قطر میلگرد به کار رفته در اجزای سازه های بتن آرمه
• مقدار کاور یا پوشش بتن

نحوه کار با دستگاه اسکن میلگرد :

نحوه کار با دستگاه اسکن میلگرد بسیار اهمیت دارد و در این مقاله در ابتدا نحوه کار دستگاه های اسکن میلگرد و محدودیت های آن ارایه می گردد :

همان طور که اشاره شد دستگاه های اسکن میلگرد جهت تعیین آرایش ، پوشش و قطر آرماتور در اجزاء بتنی مانند تیر ها ، ستون ها ، دال های بتنی ، دیوارهای برشی و فونداسیون بدون عملیات تخریب بکار می روند یکی از دستگاه هایی که بدین منظور توسط شرکت مقاوم سازی مورد استفاده قرار می گیرد اسکن میلگرد Profometer 5 +  است.

حال شایان به ذکر است که این دستگاه اسکن میلگرد ساخت شرکت   proceq    سوییس است. و شرکت  proceq   یکی از معتبرترین شرکت های تولیدکننده دستگاه های آزمایش غیر مخرب در جهان می باشد. این دستگاه اسکن میلگرد آخرین محصول کمپانی در این خصوص می باشد. با استفاده از این دستگاه می توان به راحتی و بدون عملیات مخرب بتن به موارد ذکر شده در قسمت قبل پی برد.

اجزای دستگاه اسکن میلگرد :

این دستگاه از دو قسمت پراب اسکنر و نمایشگر (Display  )  تشکیل شده است جهت سهولت حرکت پراپ دستگاه اسکن میلگرد سوار بر یک تراولر است . کارکرددستگاه های اسکن میلگرد بر اساس اصل جریان آشفته یا القاء پالس مغناطیسی استوار می باشد .

تمام دستگاه های اسکن میلگرد با توجه به میزان پوشش ، نوع چیدمان ، میلگرد ها در المان بتنی ، حداقل فاصله آرماتورها ، سایز میلگرد ها و ... دارای محدودیت هایی هستند که در استفاده و تفسیر نتایج می بایست مد نظر قرار گیرند .

با محاسبه پارامترهای زمانی که شاخص پراپ دقیقا بر روی میلگرد مورد نظر قرار می گیرد پالس به دستگاه ارسال شده و در نمایشگر دستگاه وجود یک رشته میلگرد اعلام می گردد. در صورت نیاز به انجام آزمایش اسکن میلگرد سطح بتن مورد نظر می بایست عاری از هر گونه پوشش مصالح ساختمانی و نازک کاری بوده و سطح بتن باید صاف و بدون اختلاف سطح و پله ای باشد به نحوی که تراولر دستگاه قادر به حرکت بدون مکث و سکته بر روی سطح مورد نظر باشد.

زمانی که تراولر به همراه پراپ بر روی سطح بتن حرکت می کند با ایجاد القاء مغناطیسی حکم یک حلقه مغناطیسی را داشته و با ایجاد میدان مغناطیسی جریان الکتریکی را به دستگاه ارسال می کند زمانی که پراپ به یک میلگرد نزدیک می شود به دلیل این که میلگرد مورد نظر شار مغناطیسی و یا خطوط القایی را قطع می کند  به دلیل تغییر در میزان جریان الکتریکی به دستگاه اصلی موقعیت میلگرد را نسبت به خود تشخیص داده و با محاسبه پارامترهای زمانی که شاخص پراپ دقیقا بر روی میلگرد مورد نظر قرار می گیرد پالس به دستگاه ارسال شده و در نمایشگر دستگاه وجود یک رشته میلگرد اعلام می شود.

در این لحظه میزان پوشش ( کاور ) بتن بر روی میلگرد مذکور ( به میلیمتر ) نشان داده شده و هم چنین قطر میلگرد شناسایی شده توسط دستگاه اسکن میلگرد به ما اعلام می گردد این دستگاه اسکن میلگرد جهت تشخیص میلگرد های طولی و عرضی ( خاموت ها ) بکار رفته در ستون ها و تیرها و تعیین میلگرد های تقویتی مورد نیاز در وسط دهانه تیرها و قسمت های ممان منفی کمک شایانی می کند. هم چنین به راحتی می تواند شبکه میلگردهای بکار رفته ( مش بندی ) در دیوارهای برشی و تعیین چشمه های اجراء شده و نیز شبکه میلگرد های بکار رفته در دال بتنی از روی سقف و زیر سقف کمک شایانی نماید.

اسکن میلگرد با استفاده از دستگاه Profometer 5+

دستگاه اسکن میلگرد برای تشخیص محل دقیق فولاد در سازه های بتنی و اسکن میلگرد به کار گرفته می شود. هم چنین می توان با استفاده از این دستگاه قطر میلگردهای استفاده شده در سازه  را تخمین زد و این تخمین تقریبا دقیق می باشد . اسکن میلگرد مدل  Profometer 5+ توانسته با موفقیت از نسخه ی قدیمی تر خود، یعنی پروفومتر 5b  S پیشی بگیرد. این دستگاه اسکن میلگرد ششمین نسل از سری دستگاه های اسکن میلگرد می باشد که در آن از جدیدترین تکنولوژی های روز دنیا بهره گرفته شده است.

در دستگاه +مدل  Profometer 5+ از تکنولوژی جدیدی برای محافظت از صفحه نمایش استفاده شده است. این قابلیت های جدید به شما این امکان را می دهد تا بتوانید به راحتی تمامی فعالیت های مربوط به اندازه گیری و تجزیه و تحلیل را در محل انجام دهید. علاوه بر این می توان بر روی فرآیند محاسبات کنترل و نظارت داشت.

دستگاه های اسکن میلگرد بهترین و مناسب ترین ابزار برای محل هایی است که قطر و  طول میلگرد ها باید اندازه گیری شوند. اسکن میلگرد شامل موارد زیر می باشد:

• بررسی و تحلیل فرسودگی میلگرد های به کار رفته در اجزای سازه های بتن آرمه
• کنترل کیفی و اطمینان از استحکام سازه های بتنی
• تشخیص محل میلگرد جهت سوراخ کاری اجزای سازه بتن آرمه

اصول اندازه گیری در اسکن میلگرد

در دستگاه های اسکن میلگرد های نسل 6 جهت تشخیص میلگرد ها از تکنولوژی القاء پالس الکترومغناطیسی استفاده می کنند. سیم پیچ های متعددی در پراب قرار داده شده اند که به طور متناوب توسط پالس های الکتریکی شارژ می شوند که در نهایت منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی می شود.

این اتفاق باعث می شود که در سطح هر وسیله رسانای الکتریکی که در محدوده میدان مغناطیسی قرار دارد، جریان گردابی ایجاد شود. این جریان گردابی باعث می شود که جریانی در خلاف جهت میدان مغناطیسی تولید شود. می توان از این تغییر ولتاژ برای اندازه گیری ها استفاده نمود.

پردازش پیشرفته سیگنال در سری جدید دستگاه های اسکن میلگرد، این امکان را فراهم می آورد تا بتوان با استفاده از فرآیند های مربوط به اسکن میلگرد، محل قرار گیری میله ها را تشخیص داده، میزان کاور و قطر میلگرد ها را نیز اندازه گیری کرد.

در این روش اسکن میلگرد هر ماده نارسانایی مانند بتن، آجر، پلاستیک یا چوب و غیره در محاسبات بی اثر خواهند بود. به همین صورت اگر ماده رسانای دیگری در داخل مواد بتن قرار داشته باشد، بر روی اندازه گیری تاثیر خواهد گذاشت.

میزان این تاثیر گذاری در فرآیند اسکن میلگرد به جنس و کیفیت آن آلیاژ بستگی دارد یعنی اگر ماده ی رسانای دیگری که در اجزای سازه بتن آرمه قرار گرفته شده است ، از کیفیت آلیاژ مناسبی بر خوردار نباشد در دستگاه آنقدر مشخص نخواهد شد و بر عکس این موضوع نیز وجود دارد ، یعنی اگر کیفیت آلیاژ به کار رفته در اجزای سازه مناسب باشد ، بر اندازه گیری دستگاه اسکن میلگرد تأثیر گذار است.

قابلیت های اندازه گیری و اسکن میلگرد در پروفومتر Profometer 5++

حالت میلگرد یاب:

با استفاده از این حالت می توانید محل دقیق قرار گیری میلگردها را تشخیص دهید. هم چنین قابلیت اسکن میلگرد به شما این امکان را می دهد تا کاور میله و قطر آن را اندازه بگیرید.

نمای آماری:

در این حالت می توانید نمای جامعی از مقادیر اندازه گیری شده را بر روی صفحه نمایش مشاهده کنید. نمای آماری یک نمودار کلی از میزان توزیع کاور ها را در اختیارتان قرار می دهد. شما می توانید با استفاده از نمای آماری به مقدار کاور با پوشش بتن در هر المان پی ببرید و تقریبا به عدد قابل قبولی دست یابید .

نمای اسنپ شات:

در این حالت دستگاه اسکن میلگرد می تواند کاور هر کدام از میلگرد ها را به همراه اندازه قطر آن به شما نمایش دهد.

اسکن آرماتور در بتن با روش GPR

هنگام آماده سازی برای برش یا هسته بتنی به عنوان بخشی از یک پروژه ساختمانی، معمولاً مکان یابی آرماتورهای فلزی سازه مهم است. عدم انجام این کار می تواند منجر به اشتباهات گران قیمتی شود که می تواند یک پروژه را به تأخیر بیاندازد و در عین حال به یکپارچگی و ثبات ساختار آسیب برساند.

استفاده از GPR برای یافتن میلگرد سریع، ایمن و آسان می باشد و در دراز مدت موجب صرفه جویی در وقت و هزینه می شود.دلایل بسیار دیگری برای استفاده از GPR برای یافتن میلگرد وجود دارد. هنگامی که یک سازه بتنی نتواند شکست بخورد، اغلب منجر به جابه جایی میلگرد یا زوال آن می شود. بررسی GPR در مورد ناحیه خرابی می تواند به مهندسان کمک کند تا یک راه حل احتمالی برای تعمیر ترک را پیدا کنند و در عین حال در یافتن عامل نقص ساختار سازه نیز کمک می کنند.

در فرآیند اسکن  GPR، امواج رادیویی با استفاده از آنتن فرستنده در فرکانس خاصی به بتن هدایت می شوند. از آنجا که امواج رادیویی نوعی انرژی الکترومغناطیسی می باشد ، انرژی اجسام دفن شده مانند میلگرد، کابل های فشار کششی، لوله ها و مجرا را از بین می برد و سپس توسط گیرنده در همان آنتن گرفته می شود.

تجهیزات اسکن GPR شامل نرم افزاری است که می تواند به سرعت و با دقت، تفسیر امواج رادیویی را انجام دهد.در زمان عبور مسیر دو طرفه توجه به این نکته مهم است که چگونه تجهیزات اسکن مشخص کنند که عمق اجسام موجود در بتن چقدر است. هر جسم که منعکس کننده سیگنال باشد با حرکت تجهیزات GPR در زمان واقعی روی صفحه ،نمایش داده می شود. در بعضی موارد حتی می توان مشخص کرد که این شیء فلزی است یا غیر فلزی. از آنجا که تجهیزات از پالس های الکترومغناطیسی استفاده می کنند، عمق اسکن توسط هدایت الکتریکی ماده در حال اسکن تعیین می شود.

سخن پایانی :

امروزه با پیشرفت بسیار زیاد در طراحی و اجرای سازه های بتنی می توان به اهمیت این متریال در صنعت ساخت و ساز کشورمان ایران و هم چنین در کل دنیا پی برد. گاهی برای بازسازی و بهسازی سازه‌های بتنی باید از اجزای به کار رفته در سازه های بتنی ( میلگرد) اطلاعاتی را به دست آوریم که بدانیم آیا به تعداد کافی میلگرد به کار رفته است ؟ یا قطر میلگرد انتخابی مناسب بوده است ؟ و این که آیا می توان سازه را بازسازی کرد یا تخریب کلی آن لازم است ؟

این مسئله به اندازه ای اهمیت دارد که انسجام بناها را تحت تاثیر قرار می دهد و احتمال گسیختگی در سازه ها را بالا می برد. مخصوصا وقتی که قصد شکافتن سطوح بتنی را داریم مشخص بودن مکان دقیق آرماتورها بسیار مهم و با اهمیت می باشد در صورتی که آزمایش میلگرد انجام نشده باشد صدمات جبران ناپذیری به سازه وارد خواهد شد.  از دیگر کارایی های بسیار مهم این روش استفاده از نتایج حاصله در عملیات افزایش توان مقاومتی در بناها می باشد. زمان بهسازی لرزه ای بناها با استفاده از اسکن میلگرد می توان آرماتورهای آسیب دیده و تکه شده را مکان یابی کرد و اقدامات مناسب و بهینه را در راستای بازسازی و ترمیم انجام داد.