بتن شاتکریت و کاربرد آن

بتن شاتکریت از انواع بتن است که به صورت پاششی و با سرعت بسیار بالا به کار می رود. در ادامه با این نوع بتن کاربردی به خوبی آشنا می شویم. در میان انواع بتن شامل بتن پیش تنیده، بتن آرمه، بتن خود ترمیم شونده و … بتن شاتکریت دارای کاربردهای فراوانی است.

شاتکریت، ترکیبی از سنگدانه و سیمان پرتلند می باشد که از طریق فشار هوا به داخل نازل تفنگ اسپری انتقال داده می شود و در آنجا به ترکیب آن، آب افزوده می شود. در ادامه، ترکیب مرطوب در ناحیه خود اسپری می گردد و سریعاً ماله کشی صورت می گیرد.

شاتکریت چیست؟

بتن شاتکریت، نوعی ملات یا بتن با راندمان بالا می باشد که توسط شیلنگ انتقال داده می شود و با سرعت بالایی بر روی ناحیه مورد نظر پاشیده می شود. نیروی این عمل، پاشش می باشد که موجب فشردگی بتن یا ملات می گردد و پس از آن لایه هایی از بتن را با ضخامت ایده آل ایجاد می کنند.

شاتکریت، برترین متد برای تولید سطوح منحنی می باشد. با پیدایش این تکنولوژی، تولید خطوط و گنبدهای تونلی به راحت انجام می شود. این متد کاملاً از سوی مهندسان تأیید شده است. با این تکنیک می توان پروژه های مختلفی را به آسانی و با سرعت بسیار بالا اجرا نمود.

به سبب تنوع در فرم، مقاومت بالا، طول عمر و امکان اتصال خوب به استفاده از این بتن، اهمیت زیادی داده شده است. شاتکریت به عللی از جمله محافظت از سطحی که در صورت عدم رسیدگی به مشکل فرسایش یا ناپایداری به سبب شکستگی و ترک خوردگی دچار مشکل می شود، به کار می رود. در حوزه معدن، تقاضای زیادی برای شاتکریت جهت پشتیبانی زیرزمینی در دهه های اخیر وجود دارد. این متد، برترین ایده برای ساخت سطوح منحنی مثل گنبد، تونل و … می باشد.

دلایل استفاده از شاتکریت بتن

شاتکریت به سایر تکنیک ها ترجیح داده می شود. زیرا …

– این بتن از مقاومت حرارتی بسیار عالی برخوردار است.

– این بتن در مقایسه با بتن معمولی، به صرفه تر است. زیرا قالب بندی کمتری می خواهد.

– برای اجرای این بتن، فضای زیادی نیاز نیست.

– سیمان زیادی برای اجرای این بتن به کار می رود. این مسئله موجب دوام و استحکام بسیار زیاد آن می شود.

– این بتن در مقابل آتش، کرم، کپک، زمین لرزه و سایر عوامل دارای مقاومت بالایی است.

– نفوذپذیری این بتن بسیار اندک است.

تحلیل و بررسی بتن شاتکریت

مقاومت بالا در مقاومت انجماد و ذوب: از آنجایی که بتن به سیستم هوازا وارد می شود، در مقابل یخ زدگی دارای مقاومت بالایی است. ترکیبی از 8 الی 12 درصد محتوای هوا از یک سیستم صفر هوا برخوردار است. برخی از پروسه های مخلوط خشک در زمان قرارگیری در معرض انجماد و ذوب صورت می گیرند اما شاتکریت مخلوط خشک از شاتکریت مخلوط مرطوب با معظلات سرد و ذوب روبرو می شود.

مقاومت و استحکام بالا: روابط میان آب به سیمان و استحکام از الگوی همیشگی با مقاومت بیشتر و نسبت آب به سیمان پایین تر، تبعیت می کند. مقاومت اولیه، بسیار بالا می تواند باشد و در 5 ساعت اولیه به 7 نیوتون بر میلی متر مربع و در 24 ساعت اولیه به 21 نیوتون بر میلی متر مربع می رسد.

سختی و مقاومت کششی: امکان اضافه نمودن الیافی به شاتکریت وجود دارد تا بتن از ظرفیت بالاتری برای تحمل بار بعد از نخستین ترک برخوردار شود. نوع، اندازه و شکل و کمیت الیاف تعیین کننده راندمان نهایی محصول هستند.

انواع بتن شاتکریت کدامند؟

در دنیا دو شیوه برای شاتکریت وجود دارد که شامل شاتکریت مخلوط خشک و مخلوط تر می باشد. دستگاه شاتکریت در دو مدل شاتکریت خشک و تر هستند که نوع خشک، قدیمی تر می باشد و به دلیل امتیازاتی که شاتکریت تر دارد، کمتر به کار می رود. اغلب شاتکریت‌ها به صورت تر پیاده سازی می شوند. از آنجایی که ممکن است زیاد بودن گرد و غبار و ریزش سنگ برای کارگران خطرناک باشد و سلامت آنان را تهدید کنند، باید موارد ایمنی و بهداشتی کار را درنظر گرفت.

شاتکریت تر یا خشک؟

هر یک از این شاتکریت‌ها نسبت به یکدیگر مزایایی دارند. مزایا و معایب هر یک را بررسی می کنیم.

مزایای شاتکریت‌ تر شامل موارد زیر است:

– ضخامت لوله های بتنی را در نواحی که ممکن است خوردگی رخ دهد، بیشتر است.

– با بتن شاتکریت تر می توان سازه های بتنی با اشکال غیرمنظم را پیاده سازی نمود.

– در این تکنیک باید میان بتن و میلگرد، چسبندگی خوبی بوجود بیاید.

– تر به قالب بندی نیازی ندارد و این مسئله سبب کاهش هزینه های تأمین نیروی انسانی و اجرای قالب بندی می شود.

– مقاومت مکانیکی تر نسبت به خشک به صورت قابل توجهی بیشتر است.

– با این تکنیک می توان پایه پل ها و لاینینگ تونل ها را انجام داد.

مزایای شاتکریت خشک 

– این تکنیک به آب کمتری نیاز دارد و این مسئله موجب می شود که مقاومت فشاری بیشتری داشته باشد.

– فرم های پیچیده ای را می توان بدون قالب اجرا نمود.

– عدم نیاز به قالب بندی سبب می شود که کار با سرعت چشمگیرتری انجام شود.

معایب بتن شاتکریت خشک 

– احتمال ترک خوردگی این بتن وجود دارد.

– قسمت هایی از بخش های ملات به علت نرسیدن آب به تمامی ذرات به شکل هیدراته نشده می ماند.

– نیاز به استفاده از تجهیزات خاصی برای بتن پاشی نیاز است.

– پاشش بتن باید توسط افراد ماهر در این زمینه انجام شود.

– بخش هایی از ملات به سبب نچسبیدن و هیدراته نشدن، اتلاف می شود.

– پراکندگی ذرات سیمان سبب ایجاد گردوغبار بسیار زیادی در محل پروژه می شود.

معایب بتن شاتکریت تر 

– دستگاه های مورداستفاده، هزینه زیادی دارند.

– یک محدودیت برای فاصله از محل اختلاط تا محل پروژه وجود دارد.

– مقاومت اولیه پایین است، اما مقاومت کلی بالا است.

– زمان سخت شدن شاتکریت بسیار کوتاه است و این مسئله موجب محدودیت در زمان اجرای پروژه می گردد. نیروهای کار باید به این محدودیت توجه داشته باشند و برای بتن ریزی سریع کار کنند.