اسپیسر بتنی چیست؟ انواع، کاربردها + روش های تولید

اسپیسر بتنی، پس از اسپیسر پلاستیکی، یکی از پرکاربردترین و رایج‌ترین فضا‌سازهای میلگرد به شمار می‌رود. این محصول از بتن ساخته شده و برای ایجاد فاصله مناسب بین میلگرد و قالب به‌منظور دستیابی به پوشش بتنی استاندارد استفاده می‌شود. یکی از ویژگی‌های برجسته اسپیسر سیمانی، مقاومت بالای آن است که باعث شده در پروژه‌های بزرگ مانند ساخت سدها و تونل‌ها به کار رود. برای عملکرد بهتر، توصیه می‌شود اسپیسر بتنی دارای عیاری مشابه با عیار بتن مسلح باشد. اگر مایل به آشنایی بیشتر با اسپیسرها و انواع مختلف آن هستید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله “اسپیسر چیست؟” را مطالعه کنید. در این مقاله به‌صورت تخصصی به بررسی اسپیسر بتنی پرداخته‌ایم.

انواع اسپیسر های بتنی

اسپیسرهای بتنی دارای انواع متنوعی هستند که بر اساس کاربرد، شکل ظاهری، نحوه اتصال و… دسته‌بندی می‌شوند. در این بخش به بررسی این دسته‌بندی‌ها می‌پردازیم.

همه اسپیسرهای سیمانی صرف نظر از شکل و کاربردشان، از لحاظ نحوه اتصال به میلگرد در دسته اسپیسر سیم دار و اسپیسر بدون سیم قرار میگیرند. در برخی موارد، به‌جای سیم فلزی، از گیره پلاستیکی (بست پلاستیکی) برای اتصال میلگرد به اسپیسر سیمانی استفاده می‌شود. بااین‌حال، این روش کمتر متداول است؛ زیرا محل اتصال با گیره پلاستیکی معمولاً از نظر مقاومت ضعیف‌تر عمل می‌کند و ممکن است استحکام کافی نداشته باشد.

اسپیسر بتنی سیم دار

اسپیسر بتنی سیم‌دار یکی از انواع اسپیسرهای بتنی است که در فرآیند تولید، یک مفتول فلزی درون ملات آن قرار می‌گیرد. به همین دلیل، این نوع اسپیسر به نام اسپیسر گیره‌دار نیز شناخته می‌شود. این فاصله‌گذار دارای مقاومت فشاری بسیار زیادی است و به دلیل وجود سیم فولادی، بخش کوچکی از مقاومت کششی سازه را نیز تحمل می‌کند. نصب آسان و اجرای سریع از دیگر خصوصیات این لقمه بتنی است. این اسپیسر کاربرد گسترده ای دارد و در فونداسیون، ستون و سقف (هم المان‌های افقی و هم المان‌های عمودی) قابل استفاده است. لازم به ذکر است که تمامی انواع اسپیسرهای بتنی قابلیت گیره‌دار شدن را دارند.

اسپیسر بتنی بدون سیم

این نوع لقمه بتنی معمولاً برای اعضای افقی مورد استفاده قرار می‌گیرد و فاقد گیره یا سیم فولادی است. در برخی از اسپیسرهای بتنی بدون سیم، سوراخی در وسط اسپیسر تعبیه می‌شود که امکان عبور مفتول فولادی از داخل آن را فراهم می‌کند. با این روش می‌توان میلگرد را چفت و بست کرده و از این اسپیسر برای اعضای عمودی نیز استفاده کرد. استفاده از اسپیسر بتنی بدون سیم در کف‌سازی بسیار رایج است و به‌ویژه هنگام استفاده از میلگردهای مش‌بندی شده آماده، موجب سهولت در اجرا می‌شود. تنها عیب آن‌ها احتمال چرخش و جابه‌جایی میلگردها است که می‌توان با نظر مهندس و کارفرما، از مفتول فلزی استفاده کرده و این مشکل را برطرف کرد.

اسپیسرها از نظر کاربرد، با توجه به محل قرارگیری در عضو سازه‌ای (به صورت کفی یا عمودی)، چیدمان میلگردها، میزان پوشش بتنی مورد نیاز و… به چند دسته تقسیم می‌شوند. در این بخش به بررسی این دسته‌بندی‌ها می‌پردازیم.

اسپیسر کفی

اسپیسر بتنی کفی برای ایجاد فاصله بین میلگرد و قالب بتن زیرین (قالب کف) در بخش‌هایی مانند فونداسیون، تیر، تیرچه، سقف، کف و دال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فاصله‌گذارها در سایزها و انواع گوناگونی تولید می‌شوند تا نیازهای مختلف پروژه‌ها را تأمین کنند. برخی از اسپیسرهای کفی دارای شیارهایی در ساختار خود هستند که کمک می‌کند میلگرد در جای خود ثابت بماند و موقعیت آن تثبیت شود؛ این ویژگی باعث می‌شود تا عملیات بتن‌ریزی با دقت بالاتر انجام شود.

اسپیسر دایره ای (اسپیسر عمودی)

این اسپیسرها که با نام اسپیسر چرخی یا اسپیسر گرد دیواری نیز شناخته می‌شوند، برای استفاده در المان‌های عمودی و دیواره‌ها کاربرد دارند و برای ایجاد فاصله بین میلگرد و قالب دیواره ستون یا دیوار استفاده می‌شوند. همچنین از اسپیسر دایره‌ای در فونداسیون و تیر برای ایجاد فاصله میان میلگردها و قالب‌های کناری که به‌صورت عمودی قرار می‌گیرند، استفاده می‌شود. این فاصله‌گذارها برای تثبیت و نگهداری میلگرد در موقعیت‌های مختلف به‌کار می‌روند. استفاده از سیم مفتول برای اسپیسرهایی که در اعضای عمودی قرار می‌گیرند، ضروری است. در واقع، برای سطوح عمودی و اسپیسرگذاری میلگردهایی که به‌صورت عمودی قرار گرفته‌اند، باید مفتول فولادی از سوراخ‌های تعبیه‌شده در اسپیسر عبور کرده و به میلگرد متصل شود تا میلگرد و اسپیسر در موقعیت مناسب قرار بگیرند.

اسپیسر چند وجهی (چندکاره)

اسپیسر سیمانی چندوجهی یا چند سایزی یک اسپیسر با طراحی چندوجهی است که هر وجه آن دارای ابعاد گوناگون می‌باشد و برای ایجاد پوشش بتنی با اندازه‌های مختلف کاربرد دارد. در واقع، با خرید یک نوع اسپیسر، می‌توان چند اندازه مختلف برای کاور بتن در یک پروژه به‌طور همزمان در نظر گرفت و متناسب با نیاز پروژه از اندازه مناسب استفاده کرد. به همین دلیل، به آن اسپیسر ترکیبی نیز گفته می‌شود. این اسپیسر یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین انواع فاصله‌گذار است که در انواع پروژه‌ها و برای المان‌های افقی و عمودی قابل استفاده می‌باشد.

اسپیسر دو شبکه

اسپیسر دو شبکه برای قرار گرفتن دو میلگرد به‌صورت همزمان به‌کار می‌رود. از این اسپیسرها معمولاً برای اعضایی که نیاز به دو لایه میلگرد به‌صورت بالا و پایین دارند (مانند دال‌های دو طرفه) استفاده می‌شود. نوع متداول این اسپیسر که مطابق با شکل زیر است، دارای دو شیار عمود بر هم می‌باشد که یکی از این شیارها عمق بیشتری دارد و برای جایگذاری دو لایه میلگرد که به‌صورت عمود روی هم قرار گرفته‌اند، مناسب است.

اسپیسر ها از نظر تحمل بار، سایز میلگرد و این که لقمه بتن‌ها در چه سازه‌ای قرار می‌گیرند و تحت چه میزان فشاری هستند، به سه نوع سبک، متوسط و سنگین تقسیم می‌شوند.

• اسپیسر سبک: از اسپیسر سبک معمولاً برای سازه‌هایی که بارگذاری و فشار کمتری دارند استفاده می‌شود. همچنین این اسپیسرها در پروژه‌های حساس به تعداد زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرند. اسپیسر سبک برای میلگردهای سبک و نازک (میلگرد ۱۲ و گاه تا ۱۶ میلی‌متر) کاربرد دارد.
• اسپیسر متوسط: این نوع اسپیسر در سازه‌های معمولی با بارگذاری متوسط که شامل میلگردهایی با قطر ۱۰ تا ۲۵ میلی‌متر می‌باشد، کاربرد دارد.
• اسپیسر سنگین: اسپیسر سنگین برای بارگذاری‌های سنگین و میلگردهایی با قطر ۲۵ میلی‌متر به بالا استفاده می‌شود.

همچنین اسپیسر ها در اشکال مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام از آن‌ها در موارد خاصی کاربرد دارند. اسپیسر بتنی با توجه به شکل به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شود، از جمله: اسپیسر مثلثی، اسپیسر بتنی مقعر (که به‌ صورت مثلثی با برش مقعر طراحی شده و موجب قرارگیری میلگرد در موقعیت مناسب می‌شود)، اسپیسر چهارگوش (این نوع اسپیسر با توجه به طراحی خاص خود، موجب توزیع یکنواخت فشار در سطح اسپیسر می‌شود و در شبکه میلگردهای سنگین و نیمه‌سنگین به کار می‌رود)، اسپیسر گرد دایره ای (این اسپیسر برای اعضای عمودی مطابق با آنچه در قسمت قبل گفته شد، استفاده می‌شود) و… قابل دسته بندی هستند. هرکدام از این اسپیسرها به تعداد مختلفی در یک عضو سازه ای قرار میگیرند؛ برای محاسبه تعداد اسپیسرهای مورد استفاده در یک پروژه مقاله برآورد تعداد اسپیسر را مطالعه کنید.

با توجه به اینکه ممکن است شرایط محیطی برای استفاده از لقمه بتن‌های معمولی مساعد نباشد، اسپیسرهای بتنی خاص طراحی و تولید شده‌اند. این اسپیسرها برای موارد خاص و شرایط ویژه طراحی می‌شوند و ویژگی‌های منحصر به‌فردی دارند. به‌عنوان مثال، زمانی که نیاز به اسپیسر برای شرایط محیطی خاص مانند یخبندان یا شرایط اسیدی داریم، یا هنگامی که به اسپیسر با مقاومت بسیار بالا در برابر شرایط محیطی نیاز داریم، از اسپیسرهایی استفاده می‌شود که با سیمان‌های مخصوص و افزودنی‌های خاص تولید می‌شوند. همچنین، در زمانی که بخواهیم از اسپیسر در سیستم‌های پیچیده یا برای میلگردهای خاص استفاده کنیم، ممکن است نیاز به طراحی خاصی برای اسپیسر داشته باشیم.

مزایا

همانند سایر انواع اسپیسر، لقمه‌های بتنی دارای مزایا و معایبی هستند که برای انتخاب اسپیسر مناسب در پروژه، نیاز داریم ویژگی‌های مثبت و منفی و همچنین نیازهای پروژه را بررسی کنیم. از جمله مزایای اسپیسر بتنی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• همخوانی ضریب انبساط حرارتی با بتن: اسپیسرهای بتنی ضریب انبساط و انقباض حرارتی نزدیکی با بتن مسلح دارند. هنگام تغییرات دمایی، تغییرات حجمی متناسب با بتن صورت می‌گیرد و بنابراین با تغییرات دمایی دچار فواصل و درز نمی‌شوند. به این ترتیب، عوامل فرساینده نمی‌توانند در این فواصل نفوذ کنند و به بتن آسیبی برسانند.
• مقاومت فشاری بالا: به دلیل اینکه جنس این اسپیسرها از بتن است، مقاومت بسیار بالایی دارند و به عنوان یک اسپیسر ایمن و مطمئن در بارگذاری‌های فشاری قابل استفاده هستند.
• مقاومت در برابر تغییرات دمایی: تغییرات دمایی نمی‌توانند موجب آسیب یا تخریب این اسپیسرها شوند، زیرا سرما و گرما قادر به تغییر شکل یا تخریب اسپیسر بتنی نخواهند بود. همچنین، این اسپیسرها برخلاف اسپیسرهای پلاستیکی از خطر ذوب شدن در برابر حرارت در امان هستند.
• مقاومت در برابر شرایط محیطی: اسپیسر بتنی در برابر شرایط جوی همچون یخبندان و همچنین در مواد اسیدی و شیمیایی مقاومت بسیار خوبی دارد و به راحتی دچار تخریب یا خوردگی نخواهد شد.
• چسبندگی بسیار خوب با بتن: لقمه‌های بتنی برخلاف اسپیسرهای پلاستیکی، چسبندگی بسیار خوبی با بتن برقرار می‌کنند. به دلیل جنس بتنی و وجود خلل و فرج‌های روی اسپیسر، بتن به خوبی با اسپیسر درگیر می‌شود و از این نظر، میلگردها را در برابر خطرات محیطی محافظت می‌کند و پوشش بتنی با کیفیت و مناسبی ایجاد می‌شود. بنابراین، برای اجرای بتن آب‌بند گزینه بسیار مناسبی است.
• نیاز به تعداد کمتر در پروژه: به دلیل مقاومت زیاد، نسبت به اسپیسرهای پلاستیکی می‌توان تعداد کمتری از آن‌ها را در هر متر مربع پروژه استفاده کرد.
• ایجاد همزمان چند ضخامت پوشش مختلف: در صورتی که از اسپیسرهای چندوجهی استفاده کنیم، می‌توانیم در یک پروژه و به صورت همزمان ۲ یا ۳ ضخامت پوشش بتنی را با استفاده از یک نوع اسپیسر ایجاد کنیم. در واقع، در قسمت‌هایی که نیاز به کاور بتن بیشتر داریم، از وجهی استفاده می‌کنیم که فاصله بیشتری بین میلگرد و قالب ایجاد می‌کند. همچنین، با استفاده از همان اسپیسر می‌توانیم در قسمت‌هایی که نیاز به کاور بتن کمتری داریم، فاصله مورد نیاز را با وجه دیگر اسپیسر تامین کنیم.

معایب

• وزن زیاد: فاصله‌گذار بتنی نسبت به سایر فاصله‌گذارها وزن بیشتری دارد و این امر در پروژه‌های سنگین موجب سختی در جابه‌جایی و فیکس کردن آن‌ها می‌شود. در نتیجه، ممکن است دقت کافی از سوی کارگران برای استفاده صحیح از آن‌ها صورت نگیرد که این امر می‌تواند باعث ضعف سازه شود.
• هزینه بیشتر: هزینه ساخت این اسپیسرها نسبت به اسپیسرهای پلاستیکی بسیار بیشتر است که موجب افزایش هزینه تمام‌شده یک پروژه می‌شود. البته باید توجه داشت که در یک پروژه، تعداد کمتری اسپیسر بتنی نسبت به اسپیسر پلاستیکی برای پاسخگویی به نیازها کافی خواهد بود. این می‌تواند توجیهی برای هزینه بیشتر باشد و استفاده از آن را مقرون به‌صرفه کند.

کاربردها

اسپیسر بتنی دارای کاربردهای متعددی است و در پروژه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابل استفاده در تمامی اعضای سازه‌ای (فونداسیون، ستون، دیوار، تیر، دال، کف، سقف، تیرچه و …)
• ایجاد پوشش مناسب (کاور بتن مناسب) روی میلگردها
• افزایش استحکام و دوام سازه به دلیل توزیع یکنواخت بتن اطراف میلگرد
• قابلیت استفاده در محیط‌های مرطوب یا سازه‌های زیر دریایی
• قابلیت استفاده در پروژه‌های خاص و قسمت‌هایی که سطح بتن اکسپوز دارند
• مورد استفاده در سازه‌های پیش‌ساخته
• استفاده در سازه‌های سنگین و حجیم که امکان استفاده از اسپیسر پلاستیکی وجود ندارد
• استفاده در پل‌ها، دیوارها، سازه‌های عظیم، برج‌ها، سوله‌ها، تیرهای سنگین و…

در مقاله اسپیسر پلاستیکی چیست؟ به بررسی کامل اسپیسرهای پلاستیکی و همچنین مزایا و معایب آن پرداخته‌ایم. در این مقاله، اسپیسر بتنی را مورد بررسی قرار داده‌ایم. شما می‌توانید با بررسی کامل و مقایسه این دو نوع فضاساز میلگرد و همچنین در نظر گرفتن نیازهای پروژه، از بین این دو اسپیسر رایج و پرکاربرد، بهترین فاصله‌گذار آرماتور را برای پروژه خود انتخاب و خریداری کنید.

روش های ساخت و  تولید اسپیسر بتنی

اسپیسرهای بتنی از ریختن بتن در قالب‌های مخصوص تولید می‌شوند. روش ساخت و تهیه این اسپیسرها متنوع است و به طور کلی به صورت زیر انجام می‌گیرد:

• تهیه اسپیسر با قالب آماده: در این روش، از قالب‌های پلاستیکی یا فلزی استاندارد برای تولید اسپیسر استفاده می‌شود. بتن معمولاً با عیار بالا (۳۰۰ تا ۴۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب) داخل قالب‌ها ریخته می‌شود و سپس با استفاده از دستگاه ویبره یا به صورت دستی تحت لرزش قرار می‌گیرد. پس از آن، برای رسیدن به مقاومت نهایی و جلوگیری از خشک شدن سریع، در شرایط مرطوب عمل‌آوری می‌شود. مزیت این روش، دقت و سرعت بیشتر در تولید است.
• تهیه اسپیسر به‌صورت دستی: در پروژه‌های کوچک یا زمانی که تولید صنعتی امکان‌پذیر نیست، بتن با عیار بالا و دانه‌بندی مناسب تهیه شده و داخل قالب‌های ساده چوبی یا پلاستیکی ریخته می‌شود. سپس اسپیسرها در شرایط مرطوب عمل‌آوری می‌شوند. این روش معمولاً در پروژه‌های کوچک و اقتصادی کاربرد دارد.
• تولید صنعتی با دسنگاه های پرسی: در این روش، بتن باید دانه‌بندی و رطوبت کنترل شده‌ای داشته باشد. دستگاه‌های اتوماتیک و نیمه‌اتوماتیک بتن را داخل قالب‌ها ریخته و آن را پرس می‌کنند، همچنین به طور همزمان آن را ویبره می‌زنند. در نهایت، این اسپیسرها تحت شرایط مناسب عمل‌آوری می‌شوند. مزیت این روش، تولید انبوه با کیفیت یکنواخت است.
• استفاده از چابگر سه بعدی بتن: چاپگر سه‌بعدی بتن یک فناوری پیشرفته است که امکان ساخت قطعات و سازه‌های بتنی با دقت بالا و در اشکال پیچیده را فراهم می‌کند. ابتدا اسپیسرها با دقت در نرم‌افزارهای طراحی سه‌بعدی مانند اتوکد یا رویت طراحی می‌شوند. این مرحله باید با دقت و جزئیات کامل انجام شود. بتنی که در چاپگر سه‌بعدی استفاده می‌شود باید ویژگی‌های خاصی همچون مقاومت بالا، گیرش سریع، چسبندگی مناسب و افزودنی‌های خاص داشته باشد. چاپگر سه‌بعدی ماده بتن را به صورت لایه‌ای و بر اساس مدل دیجیتال طراحی‌شده تزریق می‌کند و در نهایت اسپیسرها عمل‌آوری می‌شوند. مزیت این روش نسبت به سایر روش‌ها در این است که امکان تولید اشکال پیچیده و سفارشی به راحتی و بدون نیاز به قالب فراهم می‌شود.