راهکاری قدرتمند برای افزایش مقاومت بتن
ژاکت فولادی (Steel Jacketing) یکی از روشهای کارآمد و شناختهشده در حوزه مقاومسازی و بهسازی سازههای بتنی است که به منظور افزایش ظرفیت باربری و دوام اعضای آسیبدیده یا نیازمند تقویت، مورد استفاده قرار میگیرد. این روش اغلب در شرایطی نظیر فرسایش سازه، افزایش طبقات ساختمان، تغییر کاربری یا افزایش بارهای وارده، به عنوان راهکاری مطمئن و فنی مطرح میشود.
علل و ضرورت استفاده از ژاکت فولادی
استفاده از ژاکت فولادی زمانی توجیه پیدا میکند که نیاز به افزایش قابل توجهی در ظرفیت خمشی در تیرها و دیوارها، یا ظرفیت باربری در ستونها وجود دارد. این روش با ایجاد یک پوشش فولادی در اطراف عضو بتنی، مقاومت و سختی آن را به شکل چشمگیری ارتقا میدهد. اگرچه هزینههای بالای فولاد ممکن است کارفرمایان را به سمت روشهای جایگزین سوق دهد، اما مزایای منحصربهفرد این سیستم، حذف کامل آن را غیرممکن ساخته است. در برخی موارد که نیاز به حفظ سختی بالای سازه است یا محدودیتهای اجرایی (مانند ماهیت هوازی اپوکسیها) وجود دارد، ژاکت فولادی به عنوان بهترین و تنها گزینه فنی مطرح میشود.
مکانیزم عملکرد و مزایای ژاکت فولادی
مکانیزم ژاکت فولادی بر پایه افزایش حبسشدگی (Confinement) بتن و جلوگیری از کمانش اعضای فشاری استوار است. با محصور کردن بتن توسط ورقها یا تسمههای فولادی، مقاومت فشاری و شکلپذیری بتن به شدت افزایش مییابد.
مزایای این روش عبارتند از:
- افزایش قابل توجه مقاومت: ژاکت فولادی به سرعت ظرفیت باربری و خمشی عضو را افزایش میدهد.
- اجرای سریع: نصب قطعات فولادی نسبت به روشهای بتنی، سرعت اجرای بالاتری دارد.
- افزایش سختی: این روش، سختی سازه را به شکل مطلوبی ارتقا میدهد که در سازههای بلند بسیار حیاتی است.
اجزا و مصالح مورد نیاز
اجرای ژاکت فولادی پس از طراحی دقیق توسط مهندس مشاور، با تهیه مصالح زیر آغاز میشود. تعیین نوع و مشخصات فنی تمام این موارد بر عهده طراح پروژه است.
- ورق و پروفیل فولادی: شامل ورقهای یکپارچه، نبشیها، تسمهها و بولتهای اتصال.
- گروت سیمانی یا اپوکسی: برای پر کردن فضای بین عضو بتنی و ژاکت فولادی استفاده میشود. گروت سیمانی منبسط شونده رایجتر است.
- چسب کاشت بولت: برای تثبیت بولتهای اتصال در بتن.
- نیپل تزریق: برای تزریق گروت به پشت صفحات فولادی.
نحوه اجرای ژاکت فولادی
مراحل اجرا بسته به نوع عضو (ستون، تیر یا دیوار) متفاوت است، اما به طور کلی از الگوی مشابهی پیروی میکند:
- آمادهسازی سطح: سطح عضو بتنی با استفاده از ابزارهایی مانند چیپر و واترجت کاملاً تمیز و زبر میشود تا چسبندگی بهتری با گروت برقرار شود.
- نصب بولت و قطعات فولادی: در صورت نیاز به اتصال مکانیکی، ابتدا بولتها در محلهای مشخص شده کاشت میشوند. سپس ورقها یا تسمههای فولادی طبق نقشههای اجرایی در محل صحیح خود تعبیه میگردند. اگر از ورقهای یکپارچه استفاده شود، باید قبل از نصب، نیپلهای تزریق روی آنها قرار داده شود.
- تزریق گروت: تزریق گروت از پایینترین نقطه (نیپل) آغاز و تا زمانی که از بالاترین نقطه خارج شود، ادامه مییابد. این فرآیند باید به صورت پیوسته انجام شود تا از پر شدن کامل فضای پشت قطعات فولادی اطمینان حاصل شود.
ابزار و ماشینآلات
علاوه بر ابزارهای عمومی کار با فولاد، اصلیترین تجهیزات مورد نیاز برای این روش، پمپ تزریق گروت است. مشخصات فنی این پمپ باید با توجه به نوع و حجم پروژه انتخاب شود. نازلی در انتهای شیلنگ پمپ قرار دارد که به نیپلهای روی صفحات فولادی متصل میشود و عملیات تزریق را کنترل میکند.
این روش، اگرچه پرهزینهتر از سایر راهکارهاست، اما به دلیل افزایش قابل توجه سختی و مقاومت سازه، همچنان جایگاه خود را در پروژههای بهسازی و مقاومسازی حفظ کرده است.
