شاید برای شما هم این سوال پیش بیاید که بتن ریزی در سازه های قوس دار و پیچیده چگونه انجام می شود. قالب بندی و بتن ریزی در سازه های قوس دار دشوار است و در برخی موارد غیر ممکن است. بتن ریزی در این گونه سازه ها، با شاتکریت انجام می شود. شاتکریت، بتن را با استفاده از دستگاه هایی بدون نیاز به قالب بندی، بر روی سطوح پخش می کند. شاتکریت بتن در دو روش خشک و تر انجام می شود که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارد.
تعریف شاتکریت (Shotcrete)
شاتکریت (Shotcrete) یا بتن پاشنده به فرآیندی اطلاق می شود که در آن بتن با سرعت بالا بر روی سطح مشخصی پاشیده می شود و این فرآیند سبب ایجاد لایه ای متراکم می شود. لازم است بدانید در مواقعی از شاتکریت استفاده می شود که انجام قالب بندی مشکل است یا هزینه بالایی دارد.
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 سنگدانه ها و سیمان 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 ACI 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.
-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 …
-عملیات تعمیرات سازه هایی بتنی مانند تعمیرات ، تقویت ، بهینه سازی ، مرمت ، کارهای هنری و تزئینی ، تثبیت پوشش های محافظتی
انواع شات کریت
شات کریت به دو صورت شات کریت خشک و شات کریت تر انجام میشود.
شاتکریت خشک
در فرایند شاتکریت خشک مواد اولیه به صورت کاملا خشک در یک قیف قرار گرفته و از طریق یک شلنگ نازک به سمت نازل اصلی روانه می‌شوند. در طی این فرایند ناظر به صورت دستی آب را وارد نازل کرده و مقدار آن را کنترل می‌کند.
شات کریت تر
در شاتکریت تر همه مواد از جمله آب پیش از ورود به شاتکریت تر پاش با یکدیگر مخلوط شده و از طریق هوای فشرده پاشیده می‌شوند. علت استفاده از هوای فشرده برای پاشش شاتکریت تر بهبود شیوه اسپری مواد است. بنابراین در یک نگاه کلی می‌توان اصلیترین تفاوت شاتکریت تر و خشک را زمان اضافه شدن آب دانست.
انتخاب نوع شات کریت
یکی از مهمترین نکات برای انتخاب از میان شاتکریت تر و خشک، نوع کار است. هر کاری نیازمند مقدار متفاوتی از شاتکریت تر و خشک بوده و انتخاب نوع آن بر عهده مهندس کار است. به طور کلی اگر قصد دارید در سطح زیادی نظیر دیوارسازی تونل‌ها و معادن زیر زمینی، استحکام بخشی به ساختمان‌های بزرگ و کارهایی از این قبیل از شاتکریت استفاده کنید، پیشنهاد ما به شما شاتکریت تر است. در این پروژه‌ها معمولا استحکام بیشتر از زیبایی اهمیت دارد و به همین دلیل ملات پاشیده شده با استفاده از شاتکریت تر پاش ماله کشی نمی‌شود و به صورت طبیعی باقی می‌ماند. نکته دیگر اینکه استفاده از شاتکریت تر در این پروژه‌ها باعث افزایش سرعت کار خواهد شد.
شاتکریت خشک معمولا برای تعمیر یا بازسازی سطوح کوچک یا شروع و پایان فرایند پاشش استفاده میشود. استفاده از این مواد در چنین پروژه‌هایی مقرون به صرفه تر بوده و راحتتر است. چرا که برای شاتکرت تر نیاز به استفاده از کامیون مخلوط کن برای مخلوط سازی مناسب مواد است و پس از هر بار پاشش باید نازل‌ها به طور کامل تمیز شوند.
یکی دیگر از موارد مهم در دسترس بودن مواد است. افزایش هزینه‌های حمل و نقل باعث شده است که پیمانکاران توجه زیادی به محل خرید مواد اولیه داشته باشند. چرا که آن‌ها قصد دارند تا حد امکان هزینه‌های حمل و نقل را کاهش دهند و در صورت لزوم بتوانند به راحتی مواد موردنیاز را مجددا تامین کنند. البته اولویت پیمانکار نیز در انتخاب نوع شاتکریت مناسب است. از آنجایی که شاتکریت تر و خشک به تجهیزات پاشش متفاوتی نیاز دارند پیمانکاران نوع شاتکریت را بر اساس تجهیزات موجود و هزینه‌ها انتخاب می‌کنند.
نوع محل پاشش نیز بر انتخاب شاتکریت موثر است. ممکن است بسته به شرایط محل شما مجبور شوید نازل را در فاصله نزدیکتر یا دورتری گرفته یا آن را در ارتفاع‌های متفاوتی نگهدارید. بنابراین پیمانکاران بر اساس شرایط محل و میزان انعطاف پذیری روش یکی از انواع را انتخاب می‌کند.
در شاتکریت خشک معمولا هدررفت مواد اولیه زیاد است و گرد و غبار زیادی به پا می‌کند. همچنین به دلیل مخلوط نشدن مناسب آب و مواد اولیه ممکن است بخش‌هایی هنوز خشک باقی مانده باشند. به همین دلیل شاتکریت خشک مقاومت چندانی ندارد. در مقابل در شاتکریت تر مواد اولیه به خوبی مخلوط شده و مقاومت کافی برای پوشش دهی یک دیوار بلند و طویل را دارند. به علاوه مواد اولیه کمتر هدر می‌روند و پاشش آن‌ها بر روی دیوار به خصوص در محیط‌های بسته راحتتر است.
وجود این مزیت‌ها باعث میشود شاتکریت تر با وجود قیمت بالاتر گزینه بسیار مناسبتری برای استحکام بخشی به سازه شما باشد. به علاوه اینکه استفاده از این نوع شاتکریت به شما امکان اجرای ستون‌هایی با ضخامت زیاد را داده و هزینه‌های قالب بندی را حذف می‌کند. افزایش مقاومت خمشی و کششی ساختمان و ساده شدن فرایندهای پیچیده‌ای مثل دیوارسازی و کف سازی استخر، تونل و معادن از دیگر دلایل برتری شاتکریت تر نسبت به شاتکریت خشک است.
استفاده از الیاف در بتن پاشنده
ایجاد ترک بر روی سازه های بتنی یکی از بزرگ ترین چالش هایی است که مهندسان عمران در پروژه های ساختمانی با آن درگیر هستند. در ۴۰ سال اخیر مهندسان عمران برای حل این مسئله از شاتکریت تقویت شده با الیاف استفاده می کنند. بتن الیافی از تکنیک های ساختمانی باستانی مانند خشت، الهام گرفته است؛ چرا که قابلیت شکل پذیری خوبی دارد و تحت تنش کششی تغییر شکل می دهد همچنین با وجود ترک خوردگی، ظرفیت جذب انرژی بیشتری هم دارد. ابعاد الیاف استفاده شده در بتن پاشیده از ۱۲ تا ۵۰ میلی متر متغیر است و میزان رایج الیاف در آن نیز حدودا ۳ تا ۵ درصد وزنی آن می باشد.
مزایای شاتکریت الیافی
بتن پاشنده الیافی در مقایسه با سایر شاتکریت ها دارای مزیت های زیر است:
– استفاده از این محصول باعث کاهش نفوذ آب و هوازدگی در سطح سنگ می شود.
– در بتن پاشنده الیافی کنترل ضخامت به راحتی انجام می شود.
– الیاف موجود در بتن، در تمامی سطوح و لایه ها پخش می شود؛ بنابراین مقاومت کششی خوبی به سازه بتنی می بخشد در حالی که مش را نمی توان در همه سطوح اجرا کرد.
دستگاه شات کریت پاش
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. انواع بتن پاش عبارتند از:
_دستگاه شاتکریت تر پاش (بتن پاش تر یا WMS)
_دستگاه شاتکریت خشک پاش (بتن پاش خشک یا DMS)
_دستگاه ملات پاش (سیمان پاش)
_ماردونی
_پیستونی
_دستگاه شاتکریت بادی
_دستگاه گچ پاش
مشخصات فنی دستگاه شات کریت پاش
بتن پاشی یا شاتکریت بتن (پنو کریت) با نام های جت کریت، بلاست گریت، گان گریت و جت کریت نیز شناخته می شود. شاتکریت نوعی بتن مرکب ساخته شده از ماسه، سیمان و خورده سنگ با دانه بندی مناسب است که از طریق شیلنگ های لاستیکی بوسیله فشار هوا و در اثر سرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می شود تا لایه ای باربر و خودنگهدار ایجاد گردد. همچنین به شخصی که عملیات شاتکریت را انجام می دهد نازل من می گویند.
از مهم ترین خصوصیات های بتن شاتکریت می توان به موارد زیر اشاره نمود:
_طرح اختلاط (نسبت آب به سیمان)
_مخلوط شاتکریت خشک بین ۰.۳ تا ۰.۵
_مخلوط شاتکریت تر بین ۰.۴ تا ۰.۵۵
_حداکثر اندازه سنگدانه در بتن شاتکریت: ۲۰ میلی متر
_افزایش تراکم و در نتیجه افزایش وزن مخصوص بتن شاتکریت (۲۲۳۰ تا ۲۲۹۰ کیلوگرم بر متر مربع)
_افزودن دوده سلیس برای کاهش پرت کار (هدر رفت مصالح)
در این مقاله با دستگاه شات کریت، کاربرد آن و … آشنا شدیم. برای آشنایی باسایر موضوعات مهندسی به قسمت مقالات سایت مراجعه نمایید.
چنانچه در حوزه کاری خود به مشکلی برخورد کرده‌اید و در جستجوی فرد و یا شرکت‌های توانمند برای حل مشکلتان هستید می توانید با عضویت در سامانه گلوپ و ثبت مشکل خود با این افراد و شرکت ها ارتباط برقرار کنید.
برای مشاهده مطالب بیشتر به گلوپ پلاس مراجعه فرمایید.