شاتکریت

هدف از شاتکریت چیست؟

شاتکریت، گنیت ، یا بتن پاشیده شده، بتن یا ملات با کارایی بالا است که از طریق شیلنگ لوله عبور می کند وبصورت پنوماتیک و با کمک فشار با سرعت زیاد بر روی سطح مقابل پخش می شود.شات کریت به عنوان یک تکنولوژی ساخت برای اولین بار در دهه اول قرن بیستم توسط کارل آکلی ابداع گردید.
شاتکریت برای تقویت سطوح در معرض ریزش حفاری های موقت و دائمی استفاده می شود. معمولاً با میله های فولادی معمولی، مش فولادی یا الیاف تقویت می شود.
با توجه به اینکه ملات شاتکریت با فشار زیاد از نازل پرتاب میگردد نیروی وارده به اجزاء تشکیل دهنده ملات یا بتن باعث متراکم شدن آن شده و امکان ایجاد لایه های ضخیم بر روی سطوح را فراهم می آورد.
در حال حاضر اجرای شاتکریت یکی از متداول ترین روش برای ساخت پوشش ها و گنبد های تونل ها و فضاهایی که دسترسی به آنها مشکل است بحساب می آید.

کاربردهای شاتکریت :

• سطوح باریک افقی یا عمودی،
• کنج ها یا محل های دارای انحنا،
• مخزن، کانال و پوشش تونل
• سازه های نگهدارنده آب، استخرهای شنا و مخازن پیش تنیده
• تنظیم شیب های سنگ و تثبیت موقتی سنگهای ریزشی

مزایای شاتکریت :

• شاتکریت باعث تقویت و ایمن سازی کرانه های زمین می شود.
• دوام بالا، استحکام بالا و نفوذپذیری کم را ارائه می دهد.
• از آنجایی که سیمان کاری بصورت پاششی و بسیار سریع انجام می شود، هزینه کار کم است.
• استحکام زیادی به سطح زمین می دهد.
• استفاده از مواد قاب را تا 100٪ کاهش می دهد.
• زمان لازم برای گیرش سازه و ریختن بتن را کاهش دهید.
• ابزاری است برای اطمینان در برابر خوردگی طولانی مدت ستون‌ها، مخازن نفت، تقویت زغال سنگ، قاب‌های ساختمانی فولادی و سازه‌های مختلف ساختمانی، درست مانند پوشش فولاد سازه‌ای برای عایق کاری.

روشهای متداول اجرای شاتکریت :

بطور کلی دونوع روش اجرا برای بتن پاششی یا شاتکریت وجود دارد :

1)اجرای خشک یا درای میکس
2)اجرای مرطوب یا شاتکریت مخلوط مرطوب

اجرای خشک یا درای میکس :

در این نوع فرآیند مخلوط سیمان و ماسه مرطوب از طریق یک لوله به داخل یک منبع منتقل میگردند.مصالح پس از مخلوط شدن باهم با فشار هوا به داخل لوله انتقال که در انتهای آن نازل نصب گردیده منتقل میشوند.در این زمان و در سر نازل آب به مجموعه اضافه میگردد تا عمل هیدراتاسیون انجام گیرد.
با توجه به اینکه آب مخلوط درست در هنگام خروج بتن به آن اضافه میگردد امکان کنترل دقیق میزان آب وجود ندارد و در نتیجه احتمال عدم انجام کامل فرآیند هیدراتاسیون بسیار زیاد است که موجب افت مقاومت نهایی بتن میگردد.
همچنین چسبندگی این نوع ملات پایین است و در نتیجه بخش عمده ای از ملات اجرایی روی سطح کنده میشود و به همین دلیل امکان اجرای ضخامت های بیش از 10 سانتیمتر با این روش امکان پذیر نیست .

اجرای مرطوب یا شاتکریت مخلوط مرطوب :

در این نوع روش اجرا ابتدا مخلوط بتن یا ملات در میکسر آماده شده ، سپس داخل مخزن پمپ ریخته میشود. مخلوط با فشار وارد لوله انتقال که در انتهای آن نازل تعبیه گردیده میشود و سپس با فشار به سمت سطح پرتاب میگردد.
با توجه به اینکه اختلاط در داخل میکسر انجام میپذیرد میزان آب سیستم قابل کنترل بوده و زمان کافی برای انجام فرآیند هیدراتاسیون وجود دارد که در نتیجه هم چسبندگی لازم به سطح تاکین میگردد و هم مقاومت نهایی مطلوب حاصل می گردد.
همچنین در این روش میتوان از سنگدانه های درشت تر استفاده نمود که امکان ایجاد یک پوشش با ضخامت بیشتر را فراهم می آورد.

مواد تشکیل دهنده شاتکریت :

سیمان، ماسه، آب و سنگدانه ها مواد ضروری هستند که در شاتکریت در کنار مواد افزودنی و روان کننده های مختلف برای بهبود عملکرد آن استفاده می شوند. نسبت آب به سیمان بالا باعث گیرش آهسته می شود و کیفیت نهایی را تحت تأثیر قرار می دهد، نسبت آب به سیمان ایده آل حدود 0.45 است.

سیمان :
استفاده از سیمان های پزولانی مناسب ترین انتخاب برای ساخت ملات شاتکریت میباشند.

آب :
برای ساخت ملات شاتکریت استفاده از آب شهری و مناسب نوصیه میگردد . در صورت عدم دسترسی به آب لوله کشی شهری حتما باید بررسی های لازم جهت تعیین سلامت آب انجام گیرد.

سنگدانه ها :
استفاده از سنگدانه های سبک مناسب ترین گزینه برای برای ساخت بتن های پاششی است.

مواد افزودنی شیمیایی :
دلیل اصلی استفاده از افزودنی‌های شیمیایی در بتن، مسئله جدا شدن بتن از سطح پاششی می‌باشد. برای حل این مشکل باید گیرش بتن تسریع یابد تا بتواند وزن خودش و بار وارده را تحمل کند. به این منظور استفاده از افزودنی‌های شیمیایی در شاتکریت اجتناب ناپذیر است.
افزودنی‌های شیمیایی مورد استفاده در شاتکریت باید با شرایط اجرا و کارآیی مورد نظر مطابقت داشته باشد .
باید توجه داشت استفاده از این افزودنی ها بطور همزمان در بتن شاتکریت معمولا روند سخت شدگی بتن را نیز تسریع می‌کنند. افزودنی‌های تسریع کننده به کار رفته در شاتکریت، سبب کاهش مقاومت نهایی و دوام بتن نیز می‌شوند.

افزودنی‌های استفاده شده در شاتکریت را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد:

الف ) زودگیر کننده ها یا تسریع کننده های گیرش بتن :

اصلی ترین نوع افزودنی شیمیایی به کار رفته در بتن شیمیایی، افزودنی‌های تسریع کننده یا زودگیر کننده ها هستند.
زودگیر کننده های بکار رفته در شاتکریت تا حدی متفاوت از نسریع کننده‌های معمولی بوده و سرعت گیرش آن‎‌ها معمولا بسیار سریعتر است. با در نظر گرفتن این ضرورت که گیرش بتن در شاتکریت باید به اندازه‌ای سریع باشد که در هنگام پاشیدن بتن بر روی سطح، میزان بازگشت بتن به حداقل برسد، استفاده از یک تسریع کننده قوی اجتناب ناپذیر است.

ب) مواد کاهنده آب یا روان کننده ها:

استفاده از روان کننده ها موجب میگردد تا کارآیی بتن بدون نیاز به تغییر در نسبت آب به سیمان آن بالا رود.استاندارد ASTM C 1141 طریقه و محدوده مجاز استفاده از روانکننده ها در بتن شاتکریت را مشخص نموده است .
باید توجه داشت که استفاده از روان کننده ها در شاتکریت به روش خشک مجاز نیست.

ج) افزودنی های حباب ساز:

استفاده از افزودنی های حباب ساز در مناطقی که بتن در معرض سیکل های ذوب و یخبندان مداوم قرار دارد لازم است.
استفاده از مواد حباب ساز در بتن پاشی به روش خشک توصیه نمی گردد.