معرفی و تجهیزات

بتن پاشیده یا شاتکریت

بتن پاشیده یا بتن پاشی پای‌کار (به انگلیسی: Shotcrete) فرایندی است که در آن بتن یا ملات با فشار و سرعت‌بالا بر روی یک سطح پاشیده می‌شود تا لایه‌ای متراکم، خود نگهدار و باربر ایجاد گردد. بتن پاشیده شامل دو نوع خشک (Dry Mix Shotcrete) و مرطوب (Wet Mix Shotcrete) است.

تاریخچه و کاربردها

شات کریت را می‌توان وسیله‌ای بسیار مؤثر، پایا (Durable) و اقتصادی برای کنترل زمین، کارهایی نظیر مرمت و بازسازی سازه‌های بتنی و ساختمان‌های قدیمی، ساخت پوشش‌های بتنی نگهداری اولیه در تونل سازی، پایدارسازی شیب‌های سنگی و خاکی و پایدارسازی بسیاری از سازه‌های زیرزمینی دانست. همچنین شات کریت را می‌توان به‌عنوان ملات یا بتنی که با سرعت‌بالا توسط هوای فشرده روی یک سطح پاشیده می‌شود تعریف کرد. شات کریت برای نگهداری زمین در تونل سازی و معدنکاری ایده آل است چراکه یک نگهداری سریع پس از آتشباری و حفاری و مقاومت زودرس مناسب، که باعث می‌شود به زمین اجازهٔ جابه‌جایی را بدهد، ایجاد می‌کند.

ازجمله مزیت‌های شات کریت عدم نیاز به قالب‌بندی یا قالب‌بندی بسیارکم نسبت به سایر روش‌های نگهداری، مناسب برای سطوح نامنظم و امکان حمل مواد برای محل‌های با دسترسی مشکل می‌باشد. کاربرد شات کریت تقویت‌شده با الیاف (Fiber Reinforcement Shotcrete) به سال‌های قبل از ۱۹۷۰ میلادی برمی‌گردد که الیاف فولادی (Steel Fiber) به‌عنوان یک جزء از شات کریت برای ایجاد شکل‌پذیری (Ductility) در آن معرفی شدند. قبل از ۱۹۷۰ میلادی اغلب از توری‌های فولادی (Steel mesh) به این منظور استفاده می‌شد. توری‌های فولادی دارای مشکلات زیادی ازجمله نصب مشکل و خطرناک بود. کاربرد شات کریت در ساخت تونل و استفاده آن در دیوارها و شات کریت الیافی در موارد کاربردی.

arstadal_2009b

پس از سه دهه، پیشرفت‌های قابل‌توجهی در روش‌های اختلاط، نوع مواد افزودنی، ماشین‌آلات مورداستفاده و روش‌های پاشیدن روی‌داده است که باعث افزایش کارایی FRS در قسمت‌های هزینه‌ای و خواص مکانیکی آن شده است و به این دلیل به‌صورت گسترده در سراسر دنیا استفاده‌شده است.

انواع بتن شاتکریت

بتن پاشیده نام کلی است برای ملات یا بتن حاوی سیمان، ماسه و مصالح با دانه‌بندی مناسب که با هوای فشرده تحت سرعت‌بالا روی سطح پاشیده می‌شود. بتن پاشیده را می‌توان به دو دستهٔ کلی ازنظر روش اختلاط تقسیم کرد

  • مخلوط مرطوب (تَر)
  • مخلوط خشک

درگذشته از شاتکریت خشک به‌این‌علت که اساساً وسایل موردنیاز در دسترس تر و ارزان‌تر بود و مواد خشک می‌توانست برای مسافت طولانی‌تر حمل شود (یک مزیت مهم در کاربردهای معدنی است)، به‌صورت گسترده استفاده می‌شد. بااین‌حال روش اختلاط تر دارای برتری‌های مهمی ازجمله کاهش پس ریز، عدم نیاز به نیروی انسانی ماهر و نیاز به وسایل کمتر در محل اجرا برای معادن زیرزمینی است. کیفیت شاتکریت به عوامل متعددی وابسته است ازجمله اپراتور، کنترل آب مخلوط، سرعت نازل و تکنیک پاشیدن. در هر موردی توانایی و تمرین اپراتور بسیار مؤثر است.

مزایای ماده افزودنی بتن شات کریت (بتن پاششی):

  1. باعث کاهش ریزش مصالح می‌شود
  2. باعث سهولت اجرای سقف‌های قوسی شکل و انحنادار می‌شود
  3. باعث افزایش چسبندگی بتن می‌شود
  4. افزودنی شات کریت باعث آب‌بندی سطوح و مسدود کردن سریع درزها می‌شود.
  5. کاهش ضخامت لاینینگ نهایی و عدم نیاز به قالب‌بندی در تونل‌ها برای طرح‌هایی که تصمیم به استفاده از یک بتن پاششی به کمک ماده افزودنی بتن شاتکریت (بتن پاششی) Fabshot_HPS بدون نیاز به لاینینگ ثانویه گرفته می‌شود.

عوامل متعددی بر انتخاب نوع شاتکریت مؤثر است اما هرکدام از آن‌ها برتری‌ها و مزیت‌های خود را دارد و بسته به شرایط دو عملیات قابل‌تغییر به هم هستند. از عوامل مؤثر در انتخاب نوع عملیات شاتکریت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • عوامل اقتصادی
  • دسترسی به مواد و وسایل
  • محل عملیات
  • مهارت و قابلیت اپراتور

امروزه برای انتخاب روش به میزان برگشت مواد، مقدار دورریز و خواص آن نظیر مقاومت پایداری در مقابل هوازدگی توجه بسیار می‌شود.

بتن پاشیده مرطوب

در این روش تمام مواد ابتدا با آب مخلوط می‌شود و پس‌ازآن است که افزودنی‌های موردنیاز برحسب نیاز به آن اضافه می‌شود. در مرحلهٔ اول آب و سایر مواد باهم به مخلوط‌کن واردشده و مخلوط می‌شوند و پس‌ازآن است که سایر افزودنی‌ها به مخلوط اضافه می‌شود.

بتن پاشیدهٔ خشک

در این روش ابتدا مواد به‌صورت خشک با درصد بسیارکمی آب مخلوط می‌شوند و قبل از خروج از نازل به آن‌ها آب اضافه می‌شود. در این روش برخلاف روش مخلوط‌تر، آب در انتهای مسیر و قبل از خروج از نازل به مخلوط اضافه می‌شود.

عوامل مؤثر

از عوامل مؤثر می‌توان به طرح اختلاط اشاره کرد که عملیاتی مشکل و پیچیده است و در حقیقت نیازمند سعی و خطای بسیار است و باید دارای معیارهای زیر باشد.

  • قابلیت پرتاب: مخلوط باید بتواند با کمترین میزان پس ریز جای بگیرد.
  • مقاومت زودرس: مخلوط باید به‌اندازهٔ کافی محکم شود تا نگهداری زمین را در مدت‌زمان کمی فراهم کند.
  • مقاومت طولانی‌مدت: مخلوط باید یک مقاومت مشخص ۲۸ روزه داشته باشد با میزان شتاب‌دهندهٔ موردنیاز برای به‌دست آوردن قابلیت پرتاب موردنیاز و مقاومت زودرس.
  • پایداری: پایداری طولانی‌مدت کافی برای محیط باید به‌دست آید.
  • اقتصاد: مواد با هزینهٔ کمتر باید استفاده شود و باید حداقل مقدار پس زیر وجود داشته باشد.

مزایا و معایب
معایب شات کریت مخلوط خشک به شرح زیر است:

  • به علت نرسیدن آب به همه دانه‌ها، ممکن است بعضی قسمت‌ها هیدراته نشده باقی بمانند.
  • گردوغبار ناشی از پراکنده شدن دانه سیمان در محل کارگاه زیاد است.
  • به دلیل نچسبیدن ملات (به دلیل هیدراته نشدن) بخش عمده‌ای از آن به هدر می‌رود.

مزایای شاتکریت مخلوط‌تر (WMS) به شرح زیر است:

  • به‌طورمعمول، نیاز به قالب‌بندی ندارد و بدین ترتیب هزینه‌های قالب‌بندی و تجهیزات نیروی انسانی و زمان انجام عملیات به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌یابد. عدم استفاده از قالب سبب می‌شود که کارگر بتواند فضای کار را دیده و بتن را به شکل مناسبی بین میلگردها جای دهد.
  • امکان اجرای سازه‌های بتنی با اشکال منحنی، مدور و غیرمنظم (مثل استخر و آبگیر) – امکان تثبیت کوه‌ها و صخره‌ها با پوشاندن آنها با یک شبکه مش و پاشیدن بتن روی آنها
  • روکش کردن پایه پل‌ها و لاینینگ تونل‌ها
  • افزایش ضخامت لوله‌های بتنی در محیط‌های خورنده و خطرناک در مقابل آتش
  • مقاومت مکانیکی بهتر نسبت به شاتکریت مخلوط خشک
  • چسبندگی بهتر بین بتن و میلگرد
  • کاهش نفوذپذیری و آب‌بندی مناسب
کانال تلگرام عمران آنلاین
برچسب ها
نمایش بیشتر

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن