شاتکریت چیست و چه کاربردی در صنعت دارد

دستگاه شاتکریت چیست؟

دستگاه شاتکریت که به دستگاه بتن پاش نیز معروف است، برای پاشیدن بتن یا ملات به وسیله سیستم پیستونی روی سطوح مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در شاتکریت سرعت و فشار بالای پاشش، سبب ایجاد لایه متراکم روی سطح مورد نظر می شود. مهم ترین کاربرد شاتکریت اجرای عملیات بتنی همچون ساخت مخزن های بتنی، احداث سازه های بتنی و دیوارهای حائل و همچنین تعمیر، بهینه سازی و مرمت سازه های بتنی است. انتخاب روش شاتکریت به عوامل مختلفی مانند وسعت کار، دسترسی به مواد و وسایل، میزان بازگشت مواد (پرت کار)، مقاومت فشاری بتن، مواد افزودنی، هزینه ها و غیره بستگی دارد

دستگاه شاتکریت تر برای پروژه هایی که مقاومت فشاری بتن بالا است، جهت روکش نمودن پایه های پل استفاده می شود و توانایی شاتکریت دیوارهای بتنی تا ضخامت 50 سانتیمتر و سقف های بتنی تا ضخامت 20 سانتیمتر را دارد. در این روش بتن آماده همراه با مواد افزودنی مورد نیاز به دستگاه ملات پاش منتقل می شود. دستگاه شاتکریت به کمک فشار هوای کمپرسور، ملات را از طریق شیلنگ منتقل می کند. اپراتور با کنترل نازل، عملیات شاتکریت را انجام می دهد.

 

شاتکریت چیست؟ انواع ، مشخصات فنی و شیوه اجرا

مقررات ملی ساختمان بتن پاشنده یا شاتکریت را چنین عنوان نموده است.

بتن پاشنده فرآیندی است که در آن بتن یا ملات روی یک سطح پاشیده می شود تا لایه ای متراکم، خود نگهدار و باربر ایجاد کند. در مواردی که شکل کار پیچیده یا قالب بندی مشکل و پر هزینه باشد به ویژه در بهسازی ساختمان ها و پل ها از این نوع بتن استفاده می شود. استفاده از این نوع بتن به تجربه ، تامین تدابیر مناسب و کارگران فنی متخصص به ویژه در امر بتن پاشی نیاز دارد.

امتیاز عمده این نوع بتن در مقایسه با بتن معمولی آن است که در این حالت فقط به قالب داخلی و یا یک سطح موجود نیاز می باشد. به همین دلیل این روش اجرای بتن برای سطح مدور و قوسی مانند تونل ها و دودکش ها کاربرد روز افزون یافته است. بتن پاشنده بر مبنای زمان افزودن آب اختلاط به مخلوط و به بتن پاشیده خشک و بتن پاشیده تر تقسیم می شود.

شاتکریت در سالهای اخیر در بسیاری از کارهای مختلف نظیر پوشش داخلی تونل ها، ساخت منابع بتنی، تثبیت شیب ها، ایجاد پوشش ضد آتش بر روی سازه های مختلف ، تعمیر و بهسازی سازه های مختلف و … مورد استفاده قرار می گیرد.

از نظر شاتکریت عبارت است از ملات یا بتنی که با فشار و سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده شود. شاتکریت هم اکنون در کارهای بتنی مورد استفاده قرار می گیرد که از مهم ترین آن ها می توان به موارد ذیل اشاره نمود.

1. اجرای عملیات بتنی مانند احداث دیواره های حائل، احداث استخرها و برکه های بتنی ، مخازن بتنی بزرگ ، لاینینگ تونل ها سازه های بتنی با اشکال نا منظم و …
2. عملیات تعمیرات سازه هایی بتنی مانند تعمیرات ، تقویت ، بهینه سازی ، مرمت ، کارهای هنری و تزئینی ، تثبیت پوشش های محافظتی

از مهم ترین مشخصات کلی مخلوط های شاتکریت می توان به موارد ذیل اشاره نمود.

1. برای حصول اطمینان از چسبندگی مناسب ، تراکم کافی و خواص فیزیکی مطلوب ، تهیه طرح اختلاط بتن پاشیده شده نیاز به دقت ویژه دارد.
2. نسبت آب به سیمان برای این نوع بتن معمولا در حدود ۰.۳۵ الی ۰.۵ قرار می گیرد.
3. حداکثر سنگدانه های بتن مصرفی ۲۰ میلی متر و دانه بندی آن مطابق دت ۵۲۱ است.
4. وزن مخصوص بتن پاشیده شده مشابه بتن معمولی متراکم شده است.
5. افزودن دوده سلیسی به این نوع بتن غالبا موجب کاهش قابل ملاحظه ای در کمانه کردن و برگشت سنگدانه های مخلوط و کم شدن پرت کار می گردد. بنابراین در تعیین نسبت های مخلوط بتن پاشیده شده باید توجه داشت که قسمتی از مخلوط در اثر کمانه کردن سنگدانه ها به هنگام پاشیدن از دست می رود. (عموما سنگدانه های درشت بتن) بنابراین ترکیب بتن پاشیده شده با ترکیب اولیه آن می تواند متفاوت باشد. لذا باید بین ترکیب مخلوط اولیه ، (مخلوط در حال خروج از نول (سرشلنگی)) و مخلوط پاشیده شده بر روی سطح تفاوت قائل شد. به دلیل همین تفاوت ، کنترل دقیق و انجام آزمایش در مراحل مختلف بتن پاشی ضروری است.
6. به دلیل سرعت بیش از اندازه ذرات در موقع پاشیدن بتن ، با توجه به مسائل ایمنی برای عوامل اجرایی از اهمیت خاصی برخوردار است.
7. اخیرا بتن پاشیده مسلح به الیاف های کاربردی مختلف به ویژه در تونل ها پیدا کرده است.

به طور خلاصه مزایا و معایب این روش را می توان به صورت زیر بیان نمود.

مزایای این روش عبارتند از

1. مصرف آب کمتر در نتیجه مقاومت فشاری بیشتر
2. عدم نیاز به قالب بندی و در نتیجه سرعت در اجرای طرح
3. اجرای اشکال پیچیده بدون استفاده از قالب

معایب این طرح عبارتند از

1. مصرف سیمان بیشتر
2. نیاز به افراد متخصص در امر پاشیدن بتن
3. لزوم استفاده از وسایل خاص بتن پاشی

روش اجرای شاتکریت به دو صورت تر و خشک انجام می گیرد. انتخاب یکی از دو روش به عوامل متعددی بستگی دارد که می توان به مواردی مانند هزینه ، مهارت افراد ، مقاومت فشاری ، دوام ، وسعت کار ، مواد و … اشاره کرد.

همانگونه که بیان شد یکی از اساسی ترین تفاوت های این دو روش تفاوت در مقاومت فشاری در دو روش با شرایط یکسان می باشد. میزان بازگشت (پرت کار و یا دور ریز کار) و کمانه کردن مصالح در روش خشک بیشتر است و ممکن است تا ۴۰ درصد نیز برسد این مقدار در روش تر به کمتر از بیست درصد می رسد.

در روش خشک محدودیت های طرح اختلاط کمتر از روش تر است. دستگاه بتن پاشی در روش تر معمولا گرانتر از دستگاه بتن پاشی در روش خشک می باشد. پاشیدن بتن به روش سربالا در روش خشک آسانتر صورت می پذیرد و بازگشت و ریزش مصالح کمتر از روش تر خواهد بود. استفاده از ایجاد کننده گیرش آنی برای موارد ضروری در روش خشک میسر است در حالی که در روش تر این امکان وجود ندارد.

استفاده از مواد افزودنی حباب زا برای افزایش مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن فقط در روش تر امکان دارد زیرا در روش خشک امکان مخلوط کردن و تولید حباب وجود ندارد.

نسبت آب به سیمان متداول در مخلوط های بتن که در بتن پاشی استفاده می گردد در محدوده ۰.۳۵ الی ۰.۵ می باشد. نسبت وزنی سیمان مصرفی به مصالح سنگی از ۱ به ۳ الی ۱ به ۶ می شود.

حداکثر قطر سنگدانه معمولا به ۲۰ میلی متر محدود می شود و میزان سنگدانه درشت مخلوط کمتر از بتن معمولی خواهد بود. حداقل سیمان مورد استفاده ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد و پس از بتن پاشی به ویژه در سطوح بزرگ و نگه داری این نوع بتن که با خشک شدن سریع همراه است باید آغاز گردد.

یکی از بهترین روش های ، مرطوب نگه داشتن به مدت حداقل ۷ روز می باشد.

شاتکریت خشک

در این روش شاتکریت ، مخلوط خشک ماسه و سیمان توسط پمپ شاتکریت به صورت خشک به داخل لوله پاشنده ملات (نازل یا نول یا سرشلنگی) منتقل می گردد. آب مورد نیاز در این حالت در حین خروج مصالح از سر نازل به آن اضافه می گردد. با توجه به سرعت زیاد خروج مصالح از سر نازل اضافه شدن آب در کسری از ثانیه صورت می پذیرد ، بنابراین ممکن است که آب به بعضی از دانه های سیمان نرسد و در نتیجه امکان هیدارته شدن این دانه به وجود نیاید و در نتیجه بخش قابل توجهی از این مصالح پاشیده شده به سطح کار مرد نظر نچسبد، و جز پرت کار محسوب شود.

این روش تنها در عملیات تثبیت قبل از اجرای لاینینگ تونل ها و کارهای روکش و تعمیراتی با ضخامت کمتر از ده سانتی متر استفاده می گردد.

از این روش در کارهای بتنی که در آن ها مقاومت فشاری بالا مطرح باشد استفاده نمی شود زیرا به علت فقدان مصالح سنگی درشت دانه دارای مقاومت کمتر از مقاومت بتن می باشد چنانچه از سنگدانه درشت دانه استفاده شود مقاومت فشاری بیشتر از روش تر می باشد ولی در این صورت میزان بازگشت و کمانه کردن مصالح به شدت افزایش می یابد.

در این روش مراحل انجام کار به ترتیب ذیل می باشد.

1. ماده چسباننده ، سنگدانه ها و در صورت لزوم افزونه های خشک به طور کامل مخلوط می شوند.
2. مخلوط آماده شده به داخل دستگاه تغذیه کننده مکانیکی مخصوص یا بتن پاش ریخته می شود.
3. مخلوط از طریق دستگاه مجهز به وسایل اندازه گیری با فشار هوا به داخل شلنگ انتقال رانده و به نول (سرشلنگی) منتقل می شود. از طریق طوقه ای که به دقت داخل نول (سرشلنگی) کار گذاشته شده است ، آب تحت فشار به طور کامل با دیگر اجزای تشکیل دهنده ی بتن مخلوط و با سرعت زیاد از دهانه نول خارج و بر سطح مورد نظر پاشیده می شود. به علت ایجاد گرد و خاک در روش خشک بهتر است در محیط های بسته مانند تونل ها از روش تر استفاده کرد.

در این روش مقدار آب مخلوط توسط فرد بتن پاش تنظیم می گردد و ممکن است در مراحل اجرا تغییراتی داشته باشد و این تغییرات سبب عدم یکنواختی در کیفیت بتن پاشیده شده می شود که در روش تر کمتر اتفاق می افتد.