شاتکریت چیست و چه کاربردی دارد؟ بررسی ۲ نوع پرکاربرد

شاتکریت چیست؟ شاتکریت (Shotcrete)، بتن پاششی یا بتن پاشیده (Shot + Concrete) به ملات یا بتنی (Concrete) می گویند که با سرعت بسیار زیاد روی سطوح پاشیده می شوند. شاتریکت از سیمان، سنگدانه، آب و افزودنی های بتن ساخته شده و اساسا از لحاظ رفتاری با بتن مشابه است و تنها در ساخت ترکیب و اجرا فرق دارد. عامل اصلی چسبندگی شاتکریت سرعت بالای پاشش است که همزمان باعث متراکم شدن و چسبیدن مصالح به یکدیگر می شود. در ادامه قصد داریم با بررسی انواع shotcrete، روش اجرا، کاربردها و مزایای شاتکریت تر و خشک به طور کامل به این موضوع بپردازیم.

انواع شاتکریت یا بتن پاششی به همراه روش اجرا

بتن پاششی را براساس زمانی که آب به مخلوط سیمان و سنگدانه اضافه می شود به انواع خشک و تر تقسیم بندی می کنند که هر یک را به طور جداگانه همراه با روش های اجرای انواع شاتکریت توضیح می دهیم:

• شاتکریت مخلوط خشک (Dry Mix Shotcrete):

در این حالت مخلوط خشک مصالح با پمپ شاتکریت به درون لوله منتقل و سپس به سمت نازل می رود. آبی که این مخلوط برای چسبندگی نیاز دارد هنگام خروج از نازل به آن اضافه می شود. با توجه به اینکه پاشش بتن با سرعت بسیار بالا انجام می شود، آب نیز با فشار و سرعت بسیار زیاد پاشیده می شود. چون در این حالت ممکن است آب با برخی از دانه های مخلوط سیمان برخورد نکند و خشک باقی بمانند، به این روش، شاتکریت مخلوط خشک می گویند.  قدرت پرتاب مواد در بتن پاششی خشک معادل ۳۰۰ تا ۵۰۰ به صورت افقی و ۴۵ تا ۱۰۰ متر به شکل عمودی است. کاربرد این روش بیشتر برای مواقعی است که به تعمیرات با ضخامت کمتر از ۱۰ سانتیمتر نیاز باشد و یا قبل از اجرای لاینینگ تونل ها به تثبیت نیاز باشد. همچنین در پروژه های کم حجم و فضاهای محدود هم از این روش استفاده می کنند. این روش هنوز هم بخاطر مقاومت اولیه بالا، فضای کم برای اجرا، هزینه خرید پایینتر دستگاه شاتکریت و تجهیزات کمتر برای پیاده سازی استفاده می شود. با این حال معایب آن مثل تولید زیاد گرد و غبار و همگن نبودن محصول شاتکریت با توجه به خطای انسانی قابل چشم پوشی نیست.

• شاتکریت مخلوط تر (Wet Mix Shotcrete):

در این حالت مخلوط تر بتن یعنی ترکیب آب و بتن از همان ابتدا وارد پمپ شاتکریت شده و به درون لوله انتقال هدایت می شوند و از آنجا به سمت نازل می روند. موقع خروج از نازل به کمک فشار باد کمپرسور، مخلوط تر بتن به سطح زیر کار می رود. این روش برای پروژه هایی که نیاز به ضخامت ۵۰ سانتیمتری بتن بر روی دیوار و ۲۰ سانتیمتر بر روی سقف باشد، اجرا می گردد. لوله و نازل در روش شاتکریت مخلوط تر وزن بالایی دارند به همین دلیل به جای نیروی انسانی از ربات کمک می گیرند. این وش بسیار پرکاربرد است چون کیفیت کنترل به مراتب بالاتر بوده و تولید بیشتری هم دارد. گرد و غبار کمتری تولید می شود و تمامی دانه های مخلوط سیمان از قبل خیس و هیدراته می شوند. به همین دلیل کاربرد بتن پاششی مخلوط تر برای پروژه های عظیم است. اما هزینه زیاد دستگاه بتن پاششی، مقاومت اولیه کمتر و محدودیت برای زمان اجرا معایب این روش است. اگر کل روش به شکل رباتیک انجام گیرد، هزینه های نیروی انسانی حذف شده و صرفه جویی خواهد شد.

کاربردهای شاتکریت

با توجه به اینکه شاتکریت بتن در طیف گسترده ای از پروژه های معماری، عمران و ساخت و ساز کاربرد دارد و بسیاری از معایب بتن معمولی را پوشش داده می توان کاربردهای زیادی برای آن در نظر گرفت. کاربرد شاتکریت عمدتا در حفاری های زیر زمینی در سنگ است. از دیگر کاربردهای آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پروژه های حفاری زیر زمینی مثل چاه، تونل، مغار
• تقویت، تعمیرات و اصلاحات ساختاری پل، ساختمان های اداری و تجاری و مسکونی، سازه دریایی، سریز سدها
• نگهداری زمین در معادن زیر زمینی و دیواره های شیبدار برای معادن سطحی
• شاتکریت استخر برای حفظ کف و دیواره استخرها در برابر فشار و عوامل محیطی
• حفاظت از سازه های ضد حریق و انفجار
• استفاده به عنوان متریال خود ترمیمی با کاربرد باکتری در ساختار شاتکریت
• بتن شاتکریت برای سطوح نسوز، گنبدها و پارک های مختلف

چه عواملی روی کیفیت اجرای شاتکریت اثر می گذارند؟

به طور کلی شاتکریت سیمان فارغ از اینکه به کدام روش اجرا می شود، یکسری فاکتورها روی کیفیت آن اثر می گذارند. مهمترین عواملی که بر روی کیفیت بتن پاششی اثرگذار هستند عبارتند از:

• شیوه طراحی اختلاط آب و سیمان:

طراحی شاتکریت مبنی بر نحوه و میزان ترکیب کردن سیمان، آب، ماسه و سنگدانه بسیار مهم است چرا که روی کیفیت نهایی کار اثر می گذارد. سنگدانه ها بسته به نوع کاربرد باید اندازه متفاوتی داشته باشند همچنین درصد اختلاط باید برحسب استاندارد شاتکریت باشد.

طبق استاندارد شاتکریت، در روش مخلوط خشک، نسبت آب و سیمان باید عددی مابین ۰٫۳۳ تا ۰۵ باشد. اگر این نسبت بیشتر از حد گفته شده باشد، بتن پس از پاشیدن به سطح، فروپاشیده یا به درستی نخواهد چسبید. چنانچه از این نسبت هم کمتر باشد، گیرایی بتن بیشتر شده و احتمال گیر کردن در نازل یا زود سفت شدن قبل از شکل دهی وجود دارد.

در روش مخلوط تر، طبق استاندارد، بتن ریزی به مقدار ۳ تا ۹ میلیمتر خواهد بود. ریباند برای دال های افقی بین ۵ تا ۱۵%، برای سطوحی که شیبدار و عمودی باشند بین ۱۵ تا ۳۰% و برای سطوح افقی سقف و گوشه ها بین ۲۰ تا ۵۰% است.

• شیوه اجرای شاتکریت:

با توجه به اینکه در روش شاتریک مخلوط خشک، پاشش بتن به کمک اپراتور انجام می گیرد دقت او بر روی کیفیت کار اثرگذار است. حتی نحوه پاشش و سرعت خروج مواد از نازل و اختلاط مناسب آب با سیمان هم تأثیر دارد.

استاندارد شاتکریت

طبق دستورالعمل های سازمان مهندسی و مقررات ملی ساختمان ایران باید استانداردها و شرایط اجرایی زیر برقرار باشند:

• اندازه دانه ها باید حداکثر ۱۰ میلیمتر و تنها در شرایط خاص به ۲۰ میلیمتر برسد
• نسبت وزنی سنگدانه به سیمان نباید از ۳٫۵ تا ۴ تجاوز کند
• در روش خشک چون انتقال سنگدانه به نازل بدون نیاز به آب است، نسبت نهایی آب به سیمان باید پایین باشد تا کیفیت کار بالا برود
• در روش تر باید در شرایطی که الزامی است نسبت آب به سیمان را به کمک مواد روان کننده در حد ۰٫۴ نگه داشت
• عیار سیمان در بتن پاششی تر نباید از ۳۵۰ تا ۴۵۰ کیلوگرم بر متر مکعب کمتر یا بیشر باشد تا در طی ۲۸ روز بتوان به مقاومت ۳۵ تا ۵۵ مگاپاسکال دست پیدا کرد
• ماسه مصرفی را می توان تیز یا گرد گوشه انتخاب کرد

مقایسه انواع شاتکریت تر و خشک و بررسی مزایا و معایب

همانطور که تا اینجا از توضیحات متوجه شدید، شاتکریت تر (WMS) و خشک (DMS) هر یک ویژگی های خاص خودشان را دارند و در زمان مخصوصی هم به کار می روند. در ادامه به بررسی مزایا و معایب انواع بتن پاششی پرداخته ایم تا بیشتر با این روش ها آشنا شوید:

مزایای شاتکریت خشک (DMS):

• میزان آبی که هنگام خروج سیمان از نازل با آن مخلوط می شود قابل کنترل است
• برای سطوح عمودی مثل شاتکریت دیوار و افقی مثل سقف گزینه مناسبی است چون میزان آب را می توان تنظیم کرد
• در عملیات تعمیر که باید مداوم بتن پاشی را متوقف کرد گزینه بهتری است

معایب شاتکریت خشک (DMS):

• فرایند هیدراته شدن یا خیس شدن سیمان کامل نیست چون برخورد آب و ذرات سیمان همزمان نیستند ضمن اینکه اپراتور انسانی مسئولیت آن را بر عهده دارد
• با توجه به اینکه مواد خروجی از نازل خشک هستند، گرد و غبار زیادی تولید می شود که خطرات محیط کار را برای نیروی انسانی بالا می برد
• به دلیل اینکه اتصال آب و سیمان به طور کامل انجام نمی شود، ضایعات و پرتی کار بالاست

مزایای شاتکریت تر (WMS):

• مقاومت فشاری این روش بالاتر است
• برای اجرای بتن کاری با ضخامت بالا در یک مرحله که معمولا بین ۲۰ تا ۵۰ سانتیمتر تعریف می شود، بهترین گزینه است
• در اکثر موارد نیازی به قالب بندی نیست که این مورد به نوبه خود هزینه ها را کمتر می کند و اجرای عملیات را سریعتر خواهد کرد
• برای شاتکریت استخر که شکل های پیچیده دارند بهترین گزینه است
• به کمک شبکه های مش بندی (Mesh Network) می توان دیواره های سست را ثابت کرد
• با کمک روش تر اتصال محکمتری بین بتن و میلگرد برقرار می شود چون تمامی دانه ها هیدراته هستند
• نفوذپذیری آب و رطوبت در آن کمتر است
• روکش کردن پایه پل و دیواره تونل در این روش بسیار راحتتر و سریعتر است
• برای آب بندی کردن سطح بهترین گزینه شاتکریت تر است

معایب شاتکریت تر (WMS):

• اجرای این روش بدون امکان نظارت و کنترل بر روی آب مصرفی است
• امکان وقفه در کار نیست چون از همان ابتدا آب با بتن ترکیب شده و شروع به سفت شدن می کند
• معمولا نمی توان برای همه سطوح هوایی از این روش استفاده کرد
• در این روش با محدودیت مسافت حمل بتن مواجه هستیم چون با آب ترکیب شده و باید در سریعترین زمان ممکن و قبل از سفت شدن و گیرش نهایی روی کار اجرا شود
• در صورت اشتباه در دانه و کیفیت مواد دانه بندی، کیفیت نهایی کار افت زیادی پیدا خواهد کرد
• در پاشش بتن به شیوه تر باید مداوما لوله های تمیز کاری شوند و برای خرید تجهیزات آن باید سرمایه گذاری زیادی انجام داد

شاتکریت بتن الیافی چیست؟

بتن پاششی از دو دهه گذشته مورد استفاده قرار گرفته و همیشه مشکلات آن باعث شده تا به فکر تکنولوژی های جدیدتر در شیوه و نحوه اجرای آن باشند. همانطور که می دانید شاتکریت همان بتنی است که با سرعت زیاد پاشیده می شود و در مورد آن به طور کامل صحبت کردیم. این متریال مثل بتن شکننده است و مقاومت خمشی و کششی محدودی دارد به همین دلیل با توری فلزی تقویت می کنند.

با این حال همین توری های فلزی هم مشکلات خاص خودشان را دارند به عنوان مثال در زمین های سست به خوبی قرار نمی گیرند، پروسه نصب آنها طولانی است که زمان اجرای پروژه را بیشتر می کند، هزینه های بیشتری روی دست کارفرما می گذارد و پشت این توری ها خالی می ماند. به همین دلیل در جدیدترین روش ها به جای توری فلزی از الیاف استفاده می کنند و نام آن را شاتکریت بتن الیافی گذاشته اند.

مزایای استفاده از شاتکریت بتن الیافی در مقایسه با نمونه های معمولی که با توری فلزی کار می شوند عبارتند از:

• نیاز به ضخامت کمتر
• نفوذ کمتر آب و رطوبت به درون سازه و کاهش هوازدگی سطح سنگ ها به دلیل اتصال نزدیک و محکم بین الیاف و سطح کار
• ایمنی و ضریب اطمینان کار هنگامی که دستگاه های کنترل از راه دور خودکار به جای اپراتور کار می کنند بیشتر است
• پس ریز و هدر رفت مواد به شدت کاهش پیدا می کند به نحوی که در پروسه مخلوط تر تنها بین ۱۰ تا ۱۵% است

انواع شاتکریت بتن الیافی

امروزه در تونل سازی و ایجاد پوشش برای تونل به کمک شاتکریت تونل ها، استخرها و کلیه سازه های پیچیده به جای تقویت بتن با میلگرد فولادی، از الیاف کمک می گیرند. منظور از الیاف هم کلیه قطعات سوزنی شکلی هستند که به طور پراکنده و در اندازه های کوچک در بتن و شاتکریت قرار می گیرند.

شاتکریت بتن الیافی از لحاظ نوع الیاف به انواع شیشه ای، ترکیبی، پلاستیکی، فولادی و غیره تقسیم می شود. به عنوان مثال الیاف شیشه ای مقاومت کششی بالایی دارند ولی ترد و شکننده هستند اما برای مسلح کردن و تقویت بتن پاششی مناسب نیستند و احتمال خرد شدن و ترکیب شدن با مواد قلیایی بتن بالاست. انواع شاتکریت بتن الیافی عبارتند از:

• الیاف فولادی:

استفاده از این الیاف سبب افزایش شدید مقاومت شاتکریت شده و شکل پذیری آن را در برابر فشارهای استاتیک و دینامیک بالا می رود. از طرفی مقاومت خمشی، کششی و فشاری بتن پاششی نیز بالاتر می رود. ظرفیت تحمل بار بالاتر رفته و کاربردپذیری بیشتری پیدا می کند. مقاومت بتن پاششی در برابر فرسایش و سایش و همچنین نفوذ آب و یخ زدگی افزایش می یابد. با این حال به دلیل اینکه الیاف فولادی در محیط های شیمیایی زنگ می زنند کاربرد بسیار کمی دارند.

• الیاف مصنوعی:

الیاف مصنوعی که برای بتن های پاششی به کار می روند شامل پروپیلن، پلی استر، آرامید، نایلون، پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن و پلی وینیل الکل هستند که پلی پروپیلن کاربرد بسیار بیشتری دارد. شاتکریت الیاف بتنی که در آن از الیاف مصنوعی استفاده شده، در تونل سازی و برای افزایش مقاومت بتن در کف سازی و آتش بازی کاربرد زیادی دارد. جلوگیری کننده شکستگی ناگهانی بوده و ترک های ریز را کنترل می کنند. همچنین این الیاف سبک هستند و به راحتی از روی سطح کار به پایین نمی ریزند.

توجه داشته باشید که بتن الیاف دار به شکل ترکیبی و مجزا کاربرد دارند ولی چون پس ریز و پرتی الیاف به شکل جداگانه زیاد است بیشتر به شکل ترکیب شده با یکدیگر استفاده می شوند.

قیمت شاتکریت

قبل از اینکه به خرید شاتکریت و قیمت آن فکر کنید باید به این موضوع توجه داشته باشید که مدل تر برای شما مناسبتر است یا خشک؟ به طور کلی باید براساس اندازه و حجم پروژه، میزان پول در دسترس، مدت زمانی که برای اجرای کامل پروژه مورد نیاز است، محل اجرای عملیات و توانایی اپراتور، توانایی شرکت ها برای پیاده سازی پروژه، دسترس پذیری اپراتور ماهر، تجهیزات در دسترس و ضخامت پوشش مدنظر قیمت شاتکریت را تعیین نمود.

پس از مشخص کردن نوع شاتکریت و تجهیزات مورد نیاز به همراه سایر موارد می توان قیمت شاتکریت را تعیین کرد. شما می توانید برای اطلاع از آخرین قیمت ها با همکاران ما در بتن شیمی ارتباط باشید.

محصولات بتن شیمی خاتم

در این بخش سعی داریم تا محصولاتی که مجموعه بتن شیمی خاتم ارائه میدهد را به شما معرفی نماییم:

آب بند بتن

بتن ذاتا ماده ای متخلخل است که آب و مواد مختلف به راحتی داخل آن نفوذ پیدا می کنند. نفوذ این مواد مختلف در نهایت می تواند منجر به تخریب ساختار و کاهش شدید عمر مفید آن شود. به همین دلیل از نوعی مکمل بتن به نام آب بند بتن استفاده می کنند.

چسب بتن

چسب بتن که به عنوان یکی از افزودنی های بتن در این صنعت مورد استفاده قرار می گیرد بسیار پرکاربرد است. این چسب ها به شکل مایع و با ترکیبات و انواع مختلف در بازار استفاده می شوند که امکان استفاده از آنها را در پروژه های مختلف امکان پذیر ساخته است. در ادامه قصد داریم ضمن بررسی کامل و کلیه موارد در خصوص آن، در خصوص خرید و قیمت چسب بتن نیز صحبت کنیم و راهنمایی های لازم داده شوند.

ژل میکروسیلیس

ژل میکروسیلیس یا همان مکمل بتن یک ماده بسیار پرکاربرد در اصلاح ویژگی های بتن است که برای نفوذ ناپذیر کردن بتن و آب بند کردن آن مورد استفاده قرار می گیرد.

روان کننده و فوق روان کننده

روان‌کننده بتن و فوق روان کننده بتن جزء افزودنی های بسیار مهم بتن بوده که برای سهولت کارهای مختلف، نیاز است که از انواع این روان سازها استفاده شود.

سؤالات متداول

منظور از شاتکریت چیست؟

منظور ملات یا بتنی است که با سرعت زیاد بر روی سطوح پاشیده می شود و به این روش بتن پاششی یا بتن پاشیده هم می گویند.

مهمترین انواع شاتکریت کدامند؟

شاتکریت مخلوط خشک (DMS) و مخلوط تر (WMS) از مهمترین انواع بتن پاششی هستند.

شاتکریت چه کاربردهایی دارد؟

پروژه های حفاری زیر زمینی، تقویت و اصلاح ساختارها و سازه های مختلف، استفاده در سطوح نسوز و گنبدها و غیره از جمله کاربردهای شاتکریت است.

شاتکریت بتن الیافی چیست؟

با توجه به شکنندگی و مقاومت پایین خمشی و کششی شاتکریت، دور آن توری فلزی می بندند که باز هم مشکلات خاص خودش را دارد. به همین دلیل الیاف را جایگزین توری فلزی کرده اند که به آن شاتکریت بتن الیافی می گویند.