خرک گذاری در فونداسیون

مقدمه

میل‌گرد یکی از مصالح اصلی هر سازه‌ای است. انواع مختلفی از این مقطع فولادی وجود دارد که هر کدام دارای ویژگی‌های خاص خود هستند. میل‌گرد خرک یکی از انواع پرکاربرد است که برای ایجاد فاصله در سازه مورداستفاده قرار می‌گیرد. از این محصول عمدتاً در آرماتوربندی فونداسیون استفاده می‌کنند. هدف از به‌کارگیری میل‌گرد خرک استحکام‌بخشی و تقویت بخش فوقانی فونداسیون است. در این نوشته درباره میل‌گرد خرک و کاربردهای آن صحبت می‌کنیم. با ما همراه باشید.

میل‌گردها انواع مختلفی دارند که یکی از پرکاربردترین آن‌ها برای ایجاد حدفاصل، میل‌گرد خرک است. از میل‌گرد خرک در آرماتوربندی فونداسیون استفاده می‌شود و کاربرد سازه‌ای ندارد. به‌طورکلی از میل‌گرد خرک برای پایدارسازی و استحکام بخشیدن به مش فوقانی فونداسیون استفاده می‌شود.

همان‌طور که می‌دانید به سازه‌ها نیروهای کششی و فشاری زیادی وارد می‌شود. برای اینکه سازه مستحکم باشد باید در برابر این نیروها مقاومت داشته باشد. برای داشتن مقاومت، بتن مورداستفاده در سازه‌ها به‌تنهایی کافی نیست، ازاین‌رو برای استحکام بیشتر در ساختار ساختما‌ن‌ها علاوه بر بتن از میل‌گرد نیز استفاده می‌شود. به ترکیب بتن و میل‌گرد بتن مسلح می‌گویند.
حال آیا برای شما هم سؤال است که میل‌گرد خرک چیست؟ همچنین میل‌گرد خرک چه کاربردی دارد؟ در این مطلب در مورد آرماتور خرک و کاربرد میل‌گرد خرک اطلاعات مفیدی در اختیار شما قرار می‌دهیم تا به سؤالات و ابهامات شما پاسخ دهیم با ما همراه باشید.

1. میل‌گرد خرک

خرک چیست؟ معمولاً برای اجرای فونداسیون بعد از اجرای مش زیرین، برای ایجاد حد فاصله بین مش بالایی و مش زیرین، میل‌گرد خرک اجرا می‌شود. میل‌گرد خرک به شکل عمودی روی مش زیرین فونداسیون قرار می‌گیرد. آرماتور خرک به‌گونه‌ای طراحی شده است که در قسمت بالایی آن مش فوقانی قرار می‌گیرد و در قسمت پایین آن دو پاشنه در خلاف جهت هم قرار دارند که روی مش زیرین قرار می‌گیرد. اما دقیقاً کاربرد خرک چیست؟ برای چه منظور از آن‌ها استفاده می‌شود؟

1.1. انواع میل‌گرد

کشور‌های مختلف استاندارد‌های میل‌گرد مختلفی دارند. در ایران از استاندارد روسی استفاده می‌شود. بر طبق این استاندارد، فولادی که در ایران تولید می‌شود به چهار گروه A1، A2، A3 و A4 دسته‌بندی می‌شود. در ساختار میل‌گرد، عناصر کربن و سیلیسیم بیشترین و عناصری مانند منیزیم، فسفر و گوگرد کم‌ترین نقش را ایفا می‌کنند. تغییر در نسبت این مواد مخصوصاً کربن و سیلیسیم، سبب به‌وجودآمدن انواع مختلفی از میل‌گرد با ویژگی‌های مکانیکی متفاوت می‌شود.

• میل‌گردهای گروه A1 یا س-۲۴۰ که از جنس فولاد نرم هستند معمولاً به شکل صاف (بدون آج) تولید می‌شوند و به دلیل نداشتن آج کاملاً قابل‌تشخیص هستند. معمولاً میل‌گردهای شماره ۸ تا ۱۰ از این نوع هستند.
• میل‌گردهای گروه A2 که با نام آج-۳۴۰ شناخته می‌شوند، دارای سطحی آج‌دار بوده و آج آن‌ها مارپیچی یا فنری است؛ به همین دلیل به آن‌ها میل‌گرد آج‌دار مارپیچی هم می‌گویند. از این نوع میل‌گرد در مواردی که نیاز به خم‌شدن میل‌گرد وجود دارد (مانند ساخت خاموت) استفاده می‌کنند.
• میل‌گردهای گروه A3 یا آج-۴۰۰ دارای سطح آج‌دار به شکل قفسه سینه هستند که به همین دلیل به آن‌ها جناقی هم گفته می‌شود. از میل‌گردهای A3 در مواردی مثل ساخت تیرچه سفالی، تیرچه بتنی، اسکلت فلزی، ساخت فونداسیون و ستون‌ها استفاده می‌شود. وجود آج در سطح این گروه از میل‌گردها باعث افزایش چسبندگی آن‌ها به سیمان می‌شود.
• گروه میل‌گردهای A4 نیز با نام آج-۵۰۰ شناخته می‌شوند. طرح آج این گروه به‌صورت هفت و هشتی است و ازاین‌رو به آن‌ها میل‌گرد آج‌دار مرکب نیز می‌گویند.

2.1. کاربرد میل‌گرد در سازه

از میل‌گرد فقط در ستون‌های ساختمان استفاده نمی‌شود. میل‌گردها به شکل‌های مختلف در اعضای بتنی مسلح مورداستفاده قرار می‌گیرند که معمولاً در نقشه‌های سازه‌ای، به طور دقیق ترسیم می‌گردند. در لیست زیر می‌توانید کاربرد‌های مختلف میل‌گرد را در سازه ببینید:

• میل‌گرد راستا یا سیتکا: به‌منظور افزایش مقاومت کششی بتن از میل‌گرد راستا یا سیتکا استفاده می‌کنند که یک شاخه با دو انتهای برجسته است و نسبت به طول میل‌گرد ۹۰ درجه زاویه دارد.
• خاموت: برای جلوگیری از بیرون‌زدگی آرماتورهای طولی در اثر کمانش و تحمل نیروهای برشی و جلوگیری از گسترش ترک از خاموت استفاده می‌شود.
• رامکا: میل‌گردهایی هستند که در پایین‌ترین نقطه ستون قرار می‌گیرند تا محل قرارگیری قالب را مشخص سازند و از حرکت قالب جلوگیری نمایند. میل‌گردهای رامکا را می‌توان به‌وسیله سیم آرماتور یا جوشکاری به میل‌گردهای طولی و یا خاموت‌ها متصل کرد.
• سنجاقی: از سنجاقی برای تقویت مقاومت برشی خاموت‌ها و اتصال کامل بین میل‌گردهای طولی و خاموت استفاده می‌شود.
• خرک: در بتن‌ریزی کف و ایجاد فونداسیون، برای قراردادن شبکه‌های کنار هم از خرک برای تنظیم فاصله استفاده می‌شود که به سبب ساختارش، شبکه‌ها را در فاصله‌ای نسبت به هم ثابت می‌کند.
• رکابی: برای در امتداد نگه‌داشتن میل‌گردهای طولی و یا عمودی در بتن‌ریزی‌های دیوار از رکابی استفاده می‌شود. اگر دو انتهای خاموت‌ها باز باشند به آن رکابی گفته می‌شود.
• ادکا: از ادکا هم برای ایجاد تحمل در برابر کشش و برش در تیرهای یک‌سره استفاده می‌شود.

2. خرک در فونداسیون

همان‌طور که عنوان شد، در سازه‌های بتن‌آرمه به‌ویژه تیر‌ها و ستون‌های بتنی از میل‌گردهایی به‌صورت تنگ بسته یا تنگ باز استفاده می‌شود که به آن‌ها خاموت می‌گویند. با توجه به اینکه در فونداسیون‌ها از خاموت استفاده نمی‌شود، برای بستن آرماتورهای فوقانی، از آرماتورهای پایه داری به نام خرک استفاده می‌شود. ارتفاع، عرض پایه‌ها، عرض خرک، فاصله و قطر خرک‌ها بر اساس ابعاد فونداسیون و میزان میل‌گرد فوقانی که بایستی خرک تحمل کند مشخص می‌شود. درعین‌حال، ابعاد و فاصله خرک‌ها در فونداسیون باید به‌گونه‌ای انتخاب شود تا در زمان اجرای آرماتورها و یا در زمان بتن‌ریزی بتوانند از محل خود خارج نشده تا میزان پوشش بتن در تمام فونداسیون رعایت گردد.

به‌طورکلی رعایت نکات ایمنی زیر برای استفاده از خرک در فونداسیون توصیه می‌شود:

• ارتفاع خرک باید به نحوی باشد که میزان پوشش بتن برای آرماتور بالایی رعایت گردد.
• حداقل فاصله درنظر گرفته شده برای ابعاد پاشنه خرک باید ۵۰ سانتی‌متر باشد.
• حداقل شماره آرماتور خرک ۱۴ است. به طور کل هرچه عمق فونداسیون بیشتر باشد باید از شماره خرک بالا‌تر استفاده شود.
• میزان آرماتور خرک در فونداسیون باید توسط پیمانکار به لیست آرماتور‌های لازم برای خریداری اضافه شود چرا که به طور مرسوم مقدار این آرماتور در لیست آرماتورهای ارائه شده برای فونداسیون منظور نمی‌شود.
• تمام آرماتور‌های فوقانی باید بر روی خرک قرار بگیرند. ازاین‌رو عرض خرک باید به نحوی انتخاب شود که برای این کار مناسب باشد.
• همه آرماتورهای طولی حتماً باید با سیم به خرک بسته شوند؛ چراکه در صورت عدم انجام این کار هنگام بتن‌ریزی آرماتورهای فاقد بست دچار خمیدگی شده و میزان پوشش رعایت نمی‌شود.
• در نواحی دارای آرماتور‌های تقویتی زیاد، تعداد خرک‌ها باید به منظور افزایش استحکام سازه افزیش داده شود.

1.2. کاربرد میل‌گرد خرک

حال نوبت به بیان کاربرد میل‌گرد خرک رسیده است. همان‌طور که پیش‌تر گفتیم میل‌گرد خرک کاربرد سازه‌ای ندارد و فقط برای حدفاصل مش بالایی و پایینی استفاده می‌شود‌. با کمک آرماتور خرک مش بالایی تا قبل از بتن‌ریزی مستحکم و پایدار می‌ماند.
از دیگر کاربرد میل‌گرد خرک، استفاده بیشتر در نواحی که میل‌گرد تقویتی زیاد است و باید فواصل میل‌گردهای خرک را کم کرد‌. اگر خرک‌ها را روی بتن مگر قرار دهید امکان دارد رطوبت از خرک‌ها به میل‌گردهای اصلی نفوذ کند و دچار زنگ‌زدگی شود. اگر دچار زنگ‌زدگی شود قطر آماتورها بیشتر می‌شود و باعث ایجاد ترک و توسعه آن در بتن شود. پس دقت داشته باشید که میل‌گرد خرک نباید روی بتن مگر، قرار گیرد.

متأسفانه گاهی می‌بینیم که بعضی از ساختمان‌سازها برای اینکه از اسپیسرها کم‌تر استفاده کنند، میل‌گرد خرک را روی بتن مگر قرار می‌دهند. در این مواقع، بارمش بالایی به‌واسطه خرک‌ها به بتن مگر انتقال می‌یابد که در این صورت به اسپیسرهای کم‌تری نیاز است‌. با این کار باعث زنگ‌زدگی میل‌گردها می‌شوند. 

3. مراحل اجرای فونداسیون و کاربرد میل‌گرد خرک

بیایید مراحل اجرای فونداسیون را بررسی کنیم و ببینیم میل‌گرد خرک در کدام مرحله استفاده می‌شود. مراحل اجرای پی به‌قرار زیر است:

1.3. مرحله اول: اجرای بتن مگر

قبل از اجرای پی برای اینکه سطحی صاف و هموار داشته باشیم و همچنین برای اینکه از برخورد بتن اصلی با خاک زمین ممانعت کنیم از بتن مگر استفاده می‌شود‌‌. این بتن ضعیف، عیاری برابر با ۱۰۰ تا ۱۵۰ کیلوگرم سیمان در مترمکعب و ضخامت ۱۰ تا ۱۵ سانتی‌متر دارد‌. آرماتوربندی و میل‌گردگذاری فونداسیون بر روی بتن مگر انجام می‌شود.

2.3. مرحله دوم: آرماتوربندی و میل‌گردگذاری فونداسیون

همان‌طور که پیش‌تر خواندید بتن در برابر نیروهای کششی مقاومت زیادی ندارد به همین دلیل برای ایجاد استحکام در سازه از میل‌گرد استفاده می‌شود. باتوجه‌به بار سنگینی که فونداسیون دارد این مرحله باید بادقت لازم انجام شود. همان‌طور که گفتیم میل‌گرد خرک کاربرد سازه‌ای ندارد و بعد از اجرای مش تحتانی، برای ایجاد حد فاصله بین مش بالایی و مش زیرین، میل‌گرد خرک اجرا می‌شود. در اینجا به نکته‌ای که در مورداستفاده از آرماتور خرک گفتیم توجه داشته باشید که بعد از بتن مگر از میل‌گرد خرک استفاده نکنید؛ زیرا ممکن است باعث زنگ‌زدگی میل‌گردهای اصلی شود که مشکلات خاص خود را دارد.

3.3. مرحله سوم: قالب‌بندی فونداسیون

قالب‌بندی فونداسیون به سه صورت انجام می‌شود که هر کدام به شرح زیر است:

قالب‌بندی با آجر: معمولاً برای ساختمان‌های کوچک از این نوع قالب‌بندی استفاده می‌شود‌. در این نوع قالب‌بندی با ضخامت و عرض موردنظر با اندود ماسه و یا ملات گل چیده می‌شود. برای اینکه بتن با آجر تماس مستقیم نداشته باشد از یک لایه پلاستیک به عنوان کاور استفاده می‌شود، تا زمانی که بتن سفت می‌شود، جدا کردن آجر راحت‌تر انجام شود.
قالب‌بندی تخته‌ای: این نوع قالب‌بندی برای کلاف‌های قائم و بالایی استفاده می‌شود. برای استفاده راحت به تخته‌ها روغن زده می‌شود. توجه داشته باشید که روغن به میل‌گرد نریزد؛ زیرا در این صورت بتن و میل‌گرد متصل نمی‌شوند.  پ

قالب‌بندی فلزی: این قالب برای کلاف زیرین استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که در ساختمان‌های کوچک استفاده از این قالب‌بندی به‌صرفه نیست. در این نوع قالب نیز قبل از استفاده برای اینکه قالب بعد از سفت‌شدن بتن‌ها راحت جدا شود، از روغن استفاده می‌شود.

4.3. مرحله چهارم: بتن‌ریزی پی

بتن از سیمان، ماسه، آب و… تولید می‌شود. ازآنجایی‌که بتن پی حجم بالایی دارد و نمی‌توان آن را به‌صورت دستی، به‌سرعت و باکیفیت بالا درست کرد، معمولاً از بتن‌های آماده که توسط کارخانه ساخته و به‌وسیله میکسرها حمل می‌شود، استفاده می‌شود.

5.3. مرحله پنجم: باز کردن قالب‌ها

بعد از اینکه بتن‌ خشک و سفت شد باید قالب‌ها را باز کرد. به‌طورکلی در هر ساختمان مدت‌زمان متفاوتی لازم است و بعد از یک روز کامل بتن سفت می‌شود. قالب‌ها را وقتی جدا می‌کنند که بتن مقاومت موردنظر را داشته باشد. در هنگام انجام این کار دقت لازم را داشته باشید و حواستان باشد که ضربه‌ای به پی و میل‌گردهایی که درون آن است وارد نشود.

4. ابعاد و طول میل‌گرد خرک چقدر باید باشد؟

در پی‌های گسترده یا رادیه اینکه عرض خرک‌ها چقدر باشد مهم نیست، به طور معمول در این پی‌ها عرض خرک را تقریباً ۱ تا ۱،۵ متر در نظر می‌گیرند.
در فونداسیون نواری برای مشخص‌کردن عرض خرک، نخست باید عرض فونداسیون نواری را بدانیم. اگر کاور بتن فونداسیون نواری را برابر با ۵ سانتی‌متر در نظر بگیرید عرض خرک‌ها را به‌صورت باید زیر محاسبه کنید:

۲ ×ضخامت کاور بتن – عرض فونداسیون نواری = عرض میل‌گرد خرک‌

به طور مثال اگر عرض فونداسیون نواری ۱۰۰ سانتی‌متر باشد، ۱۰۰ را منهای دوبرابر ضخامت کاور که می‌شود ۲×۵ یعنی ۱۰ که عرض خرک برابر ۹۰ سانتی‌متر می‌شود‌. اگر عرض میل‌گرد خرک را کم‌تر از این فرمول در نظر بگیرید، آرماتورهای طولی کناری مش بالایی، جایی برای قرارگیری نخواهند داشت.

ارتفاع خرک‌ها نیز باید به‌گونه‌ای محاسبه شود که میزان کاور بتن برای آرماتورهای بالایی کافی باشد. به‌کاربردن این محصول به‌عنوان میل‌گرد خرک مناسب است و برای محاسبه ارتفاع میل‌گرد خرک از فرمول زیر استفاده می‌شود. به این صورت که:

ضخامت فونداسیون منهای هر یک از موارد زیر:

• ضخامت کاور بتون فوقانی
  ضخامت کاور بتون تحتانی
  قطر آرماتورهای طولی و عرضی مش بالایی
  قطر آرماتورهای طولی و عرضی مش پایینی

البته شایان‌ذکر است که روش محاسبه بالا برای فونداسیون‌های وسیع که دارای دولایه مش با چشمه‌های کوچک هستند، است.
همان‌طور که می‌دانید در فونداسیون‌های نواری آرماتور طولی روی آرماتور عرضی قرار می‌گیرد؛ زیرا پایه‌های میل‌گرد خرک در امتداد آرماتورهای طولی پی هستند و باید روی آرماتور عرضی که پایین‌تر استقرار داده شوند. باتوجه‌به این موضوع ارتفاع آن‌ها با فرمول زیر محاسبه می‌شود:

ضخامت فونداسیون منهای هر یک از موارد زیر:

• ضخامت کاور بتن فوقانی
  ضخامت کاور بتن تحتانی
  قطر آرماتورهای طولی و عرضی مش فوقانی
  قطر آرماتور عرضی مش تحتانی

حال می‌رسیم به ابعاد پایه‌ها یا همان پاشنه خرک‌‌ها، ابعاد آن‌ها متغیر است و باتوجه‌به ارتفاع خرک بین ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر است. اما بهتر است ابعاد پایه‌ها را ۵۰ سانتی‌متر در نظر بگیرید.
پس می‌توان گفت کاربرد میل‌گرد خرک در بتن‌ریزی کف و ایجاد فونداسیون برای اینکه شبکه‌های کنار هم را قرار دهیم از میل‌گرد خرک استفاده می‌شود تا فاصله تنظیم شود. باتوجه‌به ساختار خرک، شبکه‌ها را در فاصله‌ای نسبت به یکدیگر ثابت می‌کند.

5. نکات مهم در مورد میل‌گرد خرک در فونداسیون

در زمان آرماتوربندی ساختمان و اجرای خرک در فونداسیون نکاتی وجود دارد که باید به آن توجه شود. بهتر است در حین خواندن نکات مهم میل‌گرد خرک، با جدول وزن میل‌گرد که نشان‌دهنده وزن میل‌گردها در سایزهای مختلف است، آشنا شوید. برای اجرای خرک فونداسیون باید به نکات زیر توجه شود:

• • بیشترین فاصله بین میل‌گرد خرک باید ۱.۵ متر باشد.
  • به طور معمول سایز میل‌گرد خرک یک یا دو شماره کوچک‌تر از آرماتور بالایی در نظر گرفته می‌شود. اما توصیه می‌کنیم میل‌گرد خرک با آرماتور فوقانی هم قطر باشد.
  • سایز میل‌گرد خرک وابسته به عمق فونداسیون است. به عبارتی هر چقدر عمق پی بیشتر باشد قطر میل‌گرد خرک نیز بیشتر باید باشد؛ ولی به‌طورکلی قطر میل‌گرد خرک از ۱۴ میلی‌متر نباید کم‌تر باشد.
  • برای اینکه میل‌گرد خرک همه آرماتورهای بالایی را بتواند روی خود نگه دارد باید عرض مناسبی داشته باشد تا این موضوع ممکن شود‌.
  • در مواردی که آرماتورهای تقویتی زیاد است تعداد میل‌گرد خرک نیز باید بیشتر شود.
  • ازآنجایی‌که میل‌گرد خرک، سازه‌ای نیست مقدار آن نیز به‌وسیله طراح سازه مشخص نمی‌شود. به طور معمول میزان میل‌گرد خرک را پیمانکار مشخص کرده و در لیست آرماتورهای لازم قرار می‌دهد.
  • برای اینکه در زمان رفت‌وآمد افراد و بتن‌ریزی آرماتورها جابه‌جا نشوند، توصیه می‌کنیم همه آرماتورهای طولی مش بالایی به‌وسیله

جمع‌بندی ونتیجه‌گیری