امروزه در صنایع مختلف ابزارهای متفاوتی به منظور انجام امور گوناگون به کار می‌رود. اسپیسر یکی از ابزاری‌ست که می‌تواند در صنایع متفاوت کاربرد داشته باشد که صنعت ساختمان سازی و صنایع عمرانی یکی از آنهاست. در ادامه به بررسی انواع اسپیسر و کاربردهای آن می‌پردازیم.
اسپیسر چیست؟
معادل فارسی اسپیسر یا به انگلیسی Spacer در اصل فاصله ساز یا فاصله گذار است و همانطور که از نامش پیداست برای ایجاد فاصله میان دو چیز در صنایع مختلف استفاده می‌شود. بطور مثال اسپیسر رینگ یا چرخ در صنایع خودرو سازی کاربرد دارد و در میان توپی چرخ و رینگ ماشین قرار می‌گیرد تا هدایت ماشین در هنگام پیچیدن را آسانتر نماید.
در ساختمان سازی از اسپیسر برای ایجاد فاصله مناسب میلگردها از یکدیگر، از پی ساختمان و از قالب بتن استفاده می‌شود. همچنین وظیفه ثابت نگه داشتن میلگردها در مرحله بتن ریزی ساختمان را دارد.
اسپیسر استفاده شده در ساختمان‌ها هم از نظر جنس و هم از نظر نحوه کاربری انواع مختلفی دارند. امروزه اسپیسر پلاستیکی پرطرفدارترین و پرکاربردترین نوع است که در ادامه بیشتر به آن خواهیم پرداخت. اما ابتدا با انواع مختلف اسپیسر و تفاوت‌های آنها با یکدیگر آشنا می‌شویم.
انواع اسپیسر از نظر کاربری
اسپیسر میلگرد
وظیفه اسپیسر میلگرد ثابت نگه داشتن میلگردها در مرحله‌ی بتن ریزی است. پس از آرماتوربندی، قالب بندی بتن انجام شده و قبل از ریختن بتن، اسپیسرها زیر میلگردها قرار می‌گیرند و آنها را ثابت نگه می‌دارند. همچنین این وسیله‌ها به عضوی دائمی در ساختمان تبدیل می‌شوند و از زیر میلگردها خارج نخواهند شد. محل قرارگیری میلگردها در بتن به گونه‌ای تعیین می‌شود که حداکثر مقاومت را به ساختمان بدهد، اسپیسرها کمک می‌کنند تا میلگردها در این نقاط تعیین شده باقی بمانند. استفاده از این اسپیسر در مناطق زلزله‌خیز یا دارای عوامل محیطی مخرب مانند ایران، یونان و ژاپن بسیار ضروری است.
اسپیسر فونداسیون
در اصل اسپیسر فونداسیون و میلگرد تفاوتی ندارند اما انواع آنها ممکن است با یکدیگر متفاوت باشند. اسپیسر فونداسیون به منظور ایجاد فاصله مناسب و یکپارچه میان میلگرد و سطح بتن با هدف جلوگیری از خوردگی میلگرد است. بتن بعد از مدتی مقاومت خود را از دست می‌دهد و عوامل مخرب مثل رطوبت به آن نفوذ کرده و باعث زنگ زدگی میلگرد می‌شود که این امر موجب کاهش استحکام سازه خواهد شد. همچنین استفاده از اسپیسر باعث یک دست ماندن شبکه میلگردها نیز خواهد شد.
اسپیسرهای فونداسیون دو نوع افقی و عمودی دارند که نوع افقی در سازه‌های افقی مثل پی یا کف ساختمان و نوع عمودی آن در سازه‌های عمودی مثل ستون‌ها و دیوارها به کار می‌رود. اسپیسر چرخی یا خورشیدی نوعی اسپیسر افقی است که طراحی آن مانند چرخ است و فضای خالی موجود در آن باعث می‌شود تا بتن به راحتی از میان آنها عبور کند. با استفاده از این اسپیسر آرماتور کاملا موازی با سطح بتن قرار می‌گیرد. این نوع اسپیسر عمدتا در کارهای بهسازی بستر نظیر اجرای میکروپایل‌ها استفاده می‌شود.
انواع اسپیسر از نظر جنس
۱. اسپیسر پلاستیکی
اسپیسر پلاستیکی اقتصادی‌ترین و ارزان‌ترین نوع اسپیسر بوده و در انواع مختلف و سایزهای متنوعی در بازار موجود است. اسپیسرهای پلاستیکی معمولا دارای یک فضای خالی در قسمت بالایی خود می‌باشند که میلگرد روی آن قرار می‌گیرد. یکی از معایبی که اسپیسر پلاستیکی دارد، این است که پلاستیک و بتن مواد سازگاری نیستند.
هنگامی که بتن در قالب ریخته می‌شود، مقداری فضای خالی میان اسپیسر و بتن باقی می‌ماند که متاسفانه چسبندگی کافی میان آنها به وجود نمی‌آید. از طرفی ضریب انبساط پلاستیک حدود ۱۰ الی ۱۵ برابر بتن است و با تغییرات دما، اسپیسر پلاستیکی با سرعت بیشتری نسبت به بتن شروع به انبساط می‌کند، و در دمای بالاتر ممکن است ذوب شود. در نتیجه این انبساط غیر متناظر، فضای خالی میان بتن و اسپیسر بزرگتر شده و ترک‌هایی در این قسمت‌ها بوجود می‌آید و راه را برای عوامل مخرب مانند رطوبت، اکسیژن، کلر و… باز می‌کند. این اتفاق موجب زنگ زدن میلگرد و در نهایت کاهش استقامت بتن می‌شود.
شاید تا به حال اسم صلیب کاشی یا سرامیک را شنیده باشید. صلیب کاشی نیز یک اسپیسر پلاستیکی است که در صنعت ساختمان کاربرد دارد. این اسپیسر که یک علامت به‌علاوه (+) است برای ایجاد فاصله یکسان بین کاشی‌ها یا سرامیک‌ها استفاده شده و نتیجه نهایی کاشی کاری را زیبا و منظم می‌گرداند.
۲. اسپیسر فلزی
نوع رایج دیگری از اسپیسرها، اسپیسر فلزی است که می‌تواند جایگزینی برای دال بتنی باشد. همچنین می‌تواند تکیه‌گاه مناسبی برای میلگردها فراهم کند. برخلاف اسپیسر پلاستیکی، به هنگام تغییر دما، اسپیسر فلزی باعث ایجاد فاصله یا ترک در بتن نمی‌شود، چرا که ضریب انبساط فلز به ضریب انبساط بتن نزدیک است. معمولا اسپیسرهای فلزی باید به وسیله سیم به میلگرد بسته شوند. همچنین پایه‌های اسپیسر باید از جنس پلاستیک باشد تا از زنگ زدگی جلوگیری نماید. ولی هزینه نسبتا بالاتری دارند.
۳. اسپیسر بتنی
جدیدترین و بهترین نوع اسپیسر، اسپیسر بتنی است. اسپیسر بتنی نسبت به اسپیسر پلاستیکی مزایای بسیاری دارد. اولین مزیت آن چسبندگی مناسب میان اسپیسر و بتن است. گفتیم که به علت تفاوت جنس، میان بتن و اسپیسر پلاستیکی فاصله‌ای بوجود می‌آید، اما با استفاده از اسپیسر بتنی این فاصله از بین می‌رود. البته باید توجه‌داشت که عیار بتن استفاده‌شده در اسپیسر با عیار بتن فونداسیون باید یکسان باشد. همچنین به علت ضریب انبساط یکسان، دیگر با تغییرات دما ترکی در بتن ایجاد نمی‌شود.
مقاومت حارتی اسپیسر بتنی
جالب است بدانید که مقاومت حرارتی بتن بسیار بالاست و برخلاف پلاستیک در دمای بالا ذوب نمی‌شود. بنابراین استفاده از اسپیسر بتنی با جلوگیری از زنگ زدن میلگردها و استحکام بالا، عمر سازه را تا سطح مطلوبی افزایش می‌دهد. در ادامه بیشتر درباره اسپیسر بتنی صحبت می‌کنیم.
– استفاده از اسپیسر باعث ایجاد پیوند مناسب میان میلگرد و بتن می‌شود. فشار و نیرویی که از طرف سازه به میلگرد وارد می‌شود را به بتن می‌رساند.
– از میلگردها در برابر عوامل مخرب محیطی محافظت می‌کند.
– از نرم شدن میلگردها در صورت وقوع آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند.
– پوشش بتن به حداقل فاصله میان سطح میلگرد و نزدیکترین لایه بتن گفته‌می‌شود. با توجه به نوع سازه این فاصله متغیر است و برای حفظ این فاصله از اسپیسر باید استفاده گردد چرا که اگر این فاصله به درستی تنظیم نشود، باعث آسیب به میلگردها و کاهش عمر مفید سازه خواهد شد.
– پوشش بتن معمولا از استانداردهای خاصی پیروی می‌کند. به همین علت استفاده از اسپیسر آماده دارای مزایایی همچون مقاومت بالا به علت تولید در کارخانه، مقاومت بالای مواد اولیه، کاربری و اجرای آسان و صرفه جویی در زمان و هزینه است.
– نوعی از بلوک‌های سیمانی که به عنوان اسپیسر استفاده می‌شوند، می‌توانند در محل ساخت و ساز تولید گردند اما به علت حساسیت نقش اسپیسر و لزوم رعایت استانداردها این کار توصیه نمی‌شود.
نحوه نصب و اجرای اسپیسر
اصولاً برای نصب اسپیسرها سه حالت وجود دارد:
- حفظ پوشش بتن در سازه‌های افقی
- حفظ پوشش بتن در سازه‌های عمودی
- حفظ پوشش بتن در‌سازه‌های گوشه‌دار
دقت داشته باشید که با توجه این حالات نوع اسپیسر انتخاب می‌شود.
برای نصب آنها، اسپیسرها زیر میلگردهای مش شده (میلگردهای زیرین آرماتور) قرار می‌گیرند. به این میلگردها قبل از بتن ریزی پی نیروی وزن میلگردها، کارگرها و تجهیزات وارد می‌شود. اگر محل تماس اسپیسرها با پی ساختمان یا زمین مناسب نباشد، می‌توانند در طول ساخت و ساز نصب شوند. این کار به کاهش پوشش بتن به اندازه‌ی مورد نظر کمک می‌کند.
نحوه اتصال اسپیسر
اسپیسرها به سه گونه می‌توانند به میلگردها متصل شوند:
- روش شماره یک: معمولا برای قرارگیری اسپیسر روی سطح افقی به کار می‌رود. در این حالت اسپیسر شکلی بلوکی مانند (مکعب یا استوانه) دارد و به عنوان فاصله‌گذار بین بتن و میلگرد مش عمل می‌کند. در این حالت، وزن میلگرد به تنهایی وسیله اتصال است و نیازی به دیگر ابزارات اتصال نیست.
- روش شماره دو: ساختار خود اسپیسر است. در برخی از فاصله‌گذارها سوراخی برای میلگرد وجود دارد که میلگرد درون آن قرار می‌گیرد.
- روش شماره سه: گیره‌های پلاستیکی یا فلزی یا گره‌زدن به وسیله سیم است. در این حالت اسپیسر دارای یک گیره پلاستیکی یا فلزی است که میلگرد درون آن قرار می‌گیرد و بخش پایینی اسپیسر به عنوان پایه شناخته می‌شود. همچنین ممکن است دارای قسمتی برای گره زدن میلگرد به اسپیسر بوسیله سیم باشد. این راه‌ها برای استفاده از فاصله‌گذار در سازه‌های عمودی پرکاربرد است، چرا که میلگرد را در حالت عمودی به خوبی نگه می‌دارد و میلگرد به هیچ عنوان از گیره خارج نمی‌شود.
نکات مورد توجه قبل از نصب میلگرد در اسپیسر
- قطر میلگرد: قبل از نصب میلگرد در اسپیسر دوناتی یا اسپیسر گیره دار باید مطمئن شد که قطر میلگرد یا اندازه گیره یا قطر سوراخ اسپیسر مطابقت دارد. معمولا اسپیسرهای گیره دار برای رده‌ای از میلگردها با قطرهای مختلف مناسب هستند. البته باید در نظر داشت که قطر میلگردها باید با توجه به نیازها و نوع ساختمان تعیین شود.
- مقاومت بتن:
از آنجا که اسپیسر پس از بتن‌ریزی درون بتن باقی می‌ماند و به عنوان یک جزء از ساختمان شکل می‌گیرد، می‌بایست دارای مقاومتی مشابه با مقاومت بتن ریخته‌شده باشد.
. این ویژگی باعث افزایش کیفیت و طول عمر ساختمان می‌شود.
مراحل نصب اسپیسر
- ابتدا مقاومت و کیفیت اسپیسرها و کیفیت آرماتوربندی را به طور کامل بررسی کنید.
- پوشش بتن مناسب را محاسبه و تعیین کنید.
- در صورت نیاز، مقدار سیم لازم را برای گره‌زدن میلگردها به اسپیسرها آماده کنید.
- شبکه آرماتور را بلند کرده و اسپیسرها را به صورت کاملا موازی با سطح شبکه میلگردها و در زیر آن قرار دهید.
- میلگردها را به وسیله سیم به اسپیسرها متصل کرده و درستی نصب هر یک از اسپیسرها را با دست چک کنید.
ساخت اسپیسر
برای ساخت اسپیسرهای بتنی از یک قالب آغشته به روغن (به طوری که فقط جداره داخلی قالب روغنی شود) استفاده می‌شود. سپس بتن آماده را درون قالب ریخته و با کمک ویبره، ابتدا و انتهای قالب و یا با ضربه شروع به ویبره بتن می‌کنیم. پس از خشک شدن قالب را جدا کرده و اسپیسرها را در می‌آوریم و شروع به رطوبت دادن آن می‌کنیم.
برای ساخت اسپیسر پلاستیکی هم از یک قالب‌آماده و یک دستگاه تزریق کمک می‌گیریم. با ورود مواد اولیه به دستگاه تزریق، دستگاه شروع به تزریق مواد گرم‌شده به قالب می‌کند. قالب در حین حفر شدن جداشده و اسپیسر تولید می‌شود. بلافاصله پس از تولید اسپیسر آماده‌مصرف است.
انتخاب اسپیسر مناسب برای سازه
درست است که اسپیسرها معمولا کاربری یکسانی دارند اما انتخاب بهترین نوع اسپیسر با توجه به خصوصیات سازه، به بهبود کیفیت فرآیند ساخت و ساز و نتیجه نهایی آن کمک می‌کند. برای انتخاب اسپیسر درست باید معیارهای زیر در نظر‌گرفته شود:
-
طول اسپیسر
- ارتفاع یا طول اسپیسر همان میزان پوشش بتن یا فاصله‌ی میلگرد از بتن است که هدف اصلی استفاده از میلگرد می‌باشد. در واقع تمام ابعاد اسپیسر باید به گونه‌ای تنظیم شوند که پوشش بتن به همان اندازه محاسبه‌شده باشد. در صورت استفاده از اسپیسرهای ساده که بلوکی شکل هستند، ارتفاع اسپیسر با پوشش بتن برابر است و آماده استفاده می‌باشد. اما در سازه‌های بتن مسلح که پوشش بتن مقدارهای متفاوتی دارد، استفاده از اسپیسرهای گیره‌دار یا اسپیسرهای نامنظم با ابعاد مناسب برای تنظیم محل میلگرد و در نتیجه تنظیم ارتفاع توصیه می‌شود.
-
کاربری اسپیسر
- همانطور که قبلا گفتیم اسپیسرهایی هستند که برای اهداف خاصی طراحی شده‌اند. بطور مثال اسپیسرهای ساده (بلوکی) برای هر نوع سازه‌ای استفاده می‌شوند اما اسپیسر دوناتی برای سازه‌های استوانه‌ای و اسپیسر گوشه‌دار برای ستون مربعی یا کنج‌ها به کار می‌رود. بنابراین قبل از خرید اسپیسر باید کاربری آن به درستی مشخص شود.
در نهایت باید گفت از آنجا که استفاده از این وسیله کوچک بسیار ضروری است، باید در تمام مراحل به کارگیری آن از ساخت و تولید گرفته تا نصب و آماده‌سازی آن برای بتن ریزی، باید به دقت و درستی انجام شود تا پایه‌های ساختمان را به خوبی محکم‌کرده و تا سال‌های طولانی از اجزای اصلی آن محافظت کند.
قیمت اسپیسر
قیمت اسپیسرها به اندازه، طول کاور و نوع مصرف آنها بستگی دارد. ولی عمدتا هرچه طول کاور بیشتر و هرچه سایز میلگردی که برای آن اسپیسر تهیه می‌شود بزرگتر باشد، قیمت اسپیسر بیشتر است. همچنین اگر کاربری آنها به گونه‌ای باشد که بیش از یک میلگرد را کاور کند (مانند ریز شمع‌ها) قیمت اسپیسر بیشتر است.
