بتن شاتکریت و انواع آن

بتن شاتکریت چیست؟

بتن شاتکریت مخلوطی از سنگدانه و سیمان پرتلند است که توسط هوای فشرده به نازل تفنگ اسپری منتقل شده و سپس آب اضافه می‌شود. بعد از آن، مخلوط در محل اسپری می‌شود و تقریباً بلافاصله ممکن است ماله کشی انجام شود. برای مصارف ساختاری، شاتکریت معمولاً بر روی شبکه ای از میلگردهای تقویت کننده و مش فولادی اعمال می‌شود.

بتن شاتکریت برای انواع سازه های بتنی از جمله دیوارها، محوطه باغ وحش، سقف های سایبانی، روکش های نسوز، استخرها و سدها استفاده می شود. گاهی اوقات در تونل سازی برای اتصال دیواره های تونل برای جلوگیری از نشت و تکه تکه شدن استفاده می شود.

شاتکریت (Shotcrete) بتن با عملکرد بالاست که از طریق یک شلنگ و به صورت پنوماتیک و با سرعت زیادی بر روی سطح اسپری (پاشش) می‌شود. عمل پاشش منجر به تراکم بتن می‌شود و سپس لایه‌هایی از بتن را با ضخامت مورد نیاز تشکیل می‌دهد. ثابت شده است که شاتکریت بهترین روش برای ساخت سطوح منحنی شکل است.

با ظهور فنآوری شاتکریت ساخت خطوط و گنبدهای تونلی در حال حاضر بسیار آسان‌تر از قبل شده است. شاتکریت یک روش پذیرفته شده و مورد استفاده برای قرار دادن موادی با ماهیت سیمانی است که برای طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شود.

از سال **** تاکنون پیشرفت‌های زیادی را در این حوزه شاهد بودیم، چه در تجهیزات و چه در تکنیک‌های تخصصی مورد نیاز برای کاربرد پنوماتیک ملات یا بتن! امروزه این نوع بتن به دلیل تنوع در شکل، استحکام بالا، دوام و قابلیت اتصال خوب، به یک ماده حیاتی تبدیل شده است و در مناطق با دسترسی دشوار می‌توان آن را به راحتی بر روی سطح با سرعت زیادی اسپری کرد.

⏬ مواد تشکیل دهنده بتن شاتکریت ⏬

سیمان، آب و سنگدانه مواد اولیه مورد استفاده در شاتکریت به همراه نرم کننده‌ها و افزودنی‌های مختلف برای افزایش عملکرد آن هستند. نسبت بالای آب به سیمان و میزان رطوبت در ماسه و شن، در کیفیت محصول نهایی مؤثر هستند. نسبت مطلوب آب به سیمان حدود ۰.۴۵ است. ترکیب ماسه و سنگدانه بستگی به تقاضای آب، کارآیی، شتاب دهنده‌ها، شرینکیج و دوام دارد. حالا به صورت جداگانه مواد تشکیل دهنده شاتکریت را معرفی می‌کنیم:

*️⃣ سیمان پرتلند

الزامات سیمان برای بتن شاتکریت، مشابه نیازهای بتن معمولی است. سیمان کم قلیایی باید زمانی مشخص شود که سنگدانه‌های مورد استفاده از نظر شیمیایی با قلیاهای موجود در سیمان واکنش پذیر باشند.

سیمان هوازا (Air Entraining Cement) در فرآیند تولید بتن استفاده می‌شود و نتایج متفاوتی به دست آورده است، به طور کلی محتوای هوا بسیار کمتر از بتن معمولی است و همچنین استفاده از سیمان هواگیر توصیه نمی‌شود زیرا محتویات هوای تحت تأثیر عوامل خارجی مانند فشار هوا، طول شیلنگ و نوع تجهیزات قرار می‌گیرند. هنگامی که به ماتریس سیمان پرتلند اضافه می‌شود، پوزولان با هیدروکسید کلسیم و آب واکنش می‌دهد و ژل سیلیکات کلسیم بیشتری تولید می‌کند.

*️⃣ آب

- آب مورد نیاز بتن: باید از آب آشامیدنی استفاده شود. اگر آب آشامیدنی در دسترس نباشد، منبع آب پیشنهادی باید آزمایش شود.
- آب برای فرآیند عمل آوری: برای آب مورد استفاده در عمل آوری شاتکریت نیازی به الزامات خاصی نیست. آب برای عمل آوری شاتکریت باید عاری از عناصری باشد که باعث ایجاد لکه می‌شوند.

*️⃣ سنگدانه‌ها

در شاتکریت از سنگدانه‌های سبک برای فرآیند بتن ریزی انجام می‌شود. از آنجایی که تماس رطوبت و سنگدانه در نازل آغاز می‌شود، کاهش شدید کارآیی در تولید بتن سبک اتفاق نمیفتد.

*️⃣ میلگرد

آرماتورهای تقویت کننده برای شاتکریت، باید همان مشخصات بتن معمولی را داشته باشند. استفاده از میلگردهای بزرگ‌تر از قطر ۱۶ میلی‌متر مناسب نخواهد بود. میلگردهای بزرگ، دستیابی به انباشت کافی بتن شاتکریت در پشت آنها را دشوار می‌کند. به طور کلی فاصله میلگرد‌ها از ۱۵۰ میلی‌متر تا ۳۰۰ میلی‌متر برای تقویت شاتکریت توصیه می‌شود.

*️⃣ مواد افزودنی شیمیایی

به دلیل محدودیت تجهیزات شاتکریت، استفاده از افزودنی‌ها در شاتکریت مشابه بتن معمولی نیست. قبل از استفاده در پروژه‌های بزرگ، مخلوط‌های بتنی باید در محل آزمایش شوند تا از دستیابی به خواص مورد نظر اطمینان حاصل شود. مواد افزودنی شیمیایی مورد استفاده در شاتکریت، باید با الزامات پروژه مطابقت داشته باشند.

🔽 انواع بتن شاتکریت 🔽

شاتکریت به دو دسته زیر تقسیم می‌شود:

◀️ مخلوط خشک

روش مخلوط خشک شامل قرار دادن مواد خشک در قیف و سپس انتقال آنها به صورت پنوماتیک از طریق شلنگ به نازل است. اپراتور افزودن آب در نازل را کنترل می‌کند. آب و مخلوط خشک با برخورد مخلوط به سطح گیرنده ترکیب می‌شوند.

مزایای فرآیند مخلوط خشک این است که میزان آب را می‌توان به طور لحظه‌ای توسط نازل تنظیم کرد که باعث می‌شود بدون استفاده از شتاب دهنده، در کاربردهای عمودی مؤثر واقع شود. فرآیند مخلوط خشک در کاربردهای تعمیراتی مفید است.

◀️ مخلوط مرطوب

شاتکریت مخلوط مرطوب شامل پمپاژ بتن آماده به نازل است. هوای فشرده در نازل وارد می‌شود تا مخلوط را به سطح گیرنده منتقل کند. روش مرطوب به طور کلی در مقایسه با فرآیند مخلوط خشک، ضایعات کمتر داشته و بدون گرد و غبار است.

بزرگترین مزیت فرآیند مخلوط مرطوب این است که همۀ مواد با آب و مواد افزودنی مورد نیاز مخلوط می‌شوند و همچنین حجم بیشتری از آن را می‌توان در زمان کمتری نسبت به مخلوط خشک در محل بتن ریزی کرد.