مشخصات و کاربرد بتن شاتکریت و پاششی

شاتکریت یا همان بتن پاششی که به آن «گانیت» نیز گفته می‌شود، عمدتاً برای ساخت و ساز سریع سازه‌ های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. ترمیم بناهای آسیب دیده، بناهای زیر سطحی مانند منابع آب زیر زمینی، پوشش سطح داخلی تونل ‌ها و همچنین احداث بنا‌های جدید، از جمله کاربردهای شاتکریت می‌باشند. در مطلب پیش رو، مشخصات، مصالح تشکیل دهنده و کاربردهای بتن پاششی بیان شده است. با استفاده از بتن پاششی، که فنی بسیار نوآورانه است، می‌توان با حداکثر کیفیت و کارایی، پایداری و ایستایی سازه‌های مختلف را تأمین نمود.

نیروی انسانی، ماشین آلات و بتن، اجزای اصلی بتن پاششی می‌باشند. این تکنیک از کارایی ویژه‌ای برخوردار است و فردی که مسئولیت هدایتِ نازلِ پاششِ بتن که یکی از روش های پمپاژ بتن است را برعهده می‌گیرد، باید در این روش مهارت بالایی داشته و این کار را با دقت فراوانی انجام دهد. در این روش می‌بایست از ماشین آلات و مصالح استاندارد استفاده کرد. این روش تنها زمانی موفقیت آمیز است که هر سه جزء آن، یعنی نیروی انسانی، ماشین آلات و مصالح، وظایف خود را به درستی انجام دهند. مقاومت نهایی و کارآیی بتن پاششی به کیفیت و تعامل صحیح این سه جزء وابسته است. شاتکریت روشی بسیار منعطف، اقتصادی و سریع است و نیازمند ماشین آلات رده بالا و نیروی کاری آموزش دیده می‌باشد.

تاریخچهٔ بتن پاششی

بتن همواره به عنوان یکی از مصالح پر مقاوت ساختمانی شناخته می‌شود؛ مصالحی سودمند و مقاوم برای سازه‌های حجیم و عظیم. بتن قبل از گیرش، به دلیل روانی بالایی که دارد، می‌تواند به هر شکلی درآید. البته نیاز به قالب‌ بندی و مهارهای متعدد برای رسیدن به اشکال و هندسه ‌های متفاوت از معایب بتن به حساب می‌آید. دکتر کارلتون اکلی، باستان‌ شناس، در سال به دنبال روشی ۱۸۹۵ برای ساخت مدلی از موجودات ماقبل تاریخ بود. در آن زمان حتی وقتی حجم استخوان مشخص می‌شد، رسیدن به ملاتی که بتواند آن را به روش‌های معمول به شکل مورد نظر درآورد، بسیار مشکل بود.

بدین منظور دکتر اکلی دستگاهی ساخت که امکان پاشش ملات را فراهم می‌کرد. او سیمان، ماسه و آب را داخل مخزن فشار قرار داد. هوای فشرده وارد مخزن شده، فشار مخزن افزایش پیدا می‌کند و مخلوط از طریق نازلی که به مخزن متصل است، با فشار به بیرون پاشیده می‌شود. سیمان و ماسه تحت فشار قرار می‌گیرند و یک آب پاش که داخل دستگاه تعبیه شده است، آب را به مخلوط ماسه و سیمان اسپری کرده و مخلوط به صورت ملات از نازل خارج می‌شود. این دستگاه «تفنگ سیمان» نامیده می‌شود. اساس کار این دستگاه به صورت «اختلاط خشک» می‌باشد و آب پس از ترکیب سایر عناصر بتن، به مخلوط اضافه می‌شود. بعدها «روش تفنگ پاشش دقیق» معرفی شد که در آن هر سه جزء مصالح، یعنی سیمان و ماسه و آب، با هم ترکیب شده و سپس به سمت نازل پمپ می‌شود. در نتیجه اساس کار روش تفنگ دقیق، «مخلوط تر» می‌باشد.

مقایسهٔ بتن پاششی و شاتکریت

بتن پاششی با نام «گانیت» نیز شناخته می‌شود. در بعضی مناطق منظور از شاتکریت همان بتن پاششی است. اما به طور کلی هنگامی که قطر سنگدانه ‌های مورد استفاده در مخلوط حد اکثر ۱۰ میلیمتر باشد، نام روش، شاتکریت خواهد شد.

مشخصات بتن پاششی

بتن پاششی در قیاس با بتن معمولی واجد مشخصاتی است که باعث تمایز و برتری بتن پاششی می‌شود. مشخصات ویژهٔ بتن پاششی به واسطهٔ تفاوت در روش اختلاط، حمل و روال انجام کار حاصل می‌شود و مصالح متشکله بتن پاششی تفاوت چندانی با بتن معمولی ندارد.

مشخصات بتن پاششی بر حسب موارد زیر توضیح داده خواهد شد:

• نسبت آب به سیمان

• مقاومت

• پایایی و روانی بتن

• مقاومت در برار چرخهٔ یخ زدگی

• چسبندگی و کشش سطحی

• ضخامت

نسبت آب به سیمان در بتن پاششی

در بتن پاششی نسبت به بتن معمولی از نسبت آب به سیمان کمتری استفاده می‌شود. به خصوص در مورد بتن پاششی که به روش «مخلوط خشک» تهیه می‌شود، پایین‌تر بودن نسبت آب به سیمان، باعث کاهش میزان افت بتن خواهد شد. در روش «مخلوط تر» نیز کاهش نسبت آب به سیمان با استفاده از افزودنی‌های روان ‌کننده میسر می‌شود.

اگر در مورد مشخصات بهترین نوع سیمان بیشتر می خواهید بدانید این مقاله را بخوانید:

بهترین نوع سیمان برای ساخت بتن و مصالح کدامند؟

پایایی و روانی بتن

همانطور که اشاره شد، مخلوط بتن در سرعت‌های بالا متراکم شده که باعث می‌شود بتن پاششی متراکم و فاقد حفره بوده و روانی بالایی داشته باشد.

مقاومت بتن پاششی در مقابل چرخهٔ انجماد

با افزایش روانی، بتن در مقابل چرخه‌های متعدد انجماد آسیب ‌پذیر خواهد شد. بالا بودن روانی بتن پاششی باعث می‌شود آسیب پذیری آن در مقابل چرخهٔ انجامد کاهش یابد. در نتیجه تعداد و گسترش ترک‌ ها در بتن محدود خواهد شد. در ضمن از آنجایی که نفوذ آب در بتن پاششی بسیار ناچیز است، میزان مقاومت سایشی بتن نیز قابل توجه خواهد بود. استفاده از الیاف در بتن پاششی، باعث بهبود مقاومت سایشی این نوع بتن خواهد شد.

چسبندگی و کشش سطحی بتن

اتصال بتن پاششی با سطح زیرین با چسبندگی فوق ‌العاده‌ای محقق می‌شود و این نوع بتن دارای کشش سطحی بالایی می‌باشد. به همین دلیل، به غیر از موارد خاص، در مورد بتن پاششی نیازی به استفاده از لایه ‌های پوششی یا افزودن انواع مواد چسبی وجود نخواهد داشت.

ضخامت بتن پاششی

از آنجایی که بتن پاششی دارای روانی بالاتری نسبت به بتن معمولی است، می‌توان آن را با سرعت زیاد و در احجام بالا بر سطوح مختلف اعمال کرد. در مورد سطوح داخلی تونل‌ها و سطح دیوارهای حائل، بتن پاششی می‌توان را بالافاصله پس از خاکبرداری بر سطوح مورد نظر پاشید. در کشور آمریکا، دیوارهایی با استفاده از بتن پاششیِ مسلح با وزن مخصوص بالا و با ضخامت تا یک متر نیز احداث شده‌اند. پاشش بتن با ضخامت ‌های متفاوت در یک سطح باعث کاهش تنش‌های حرارتی خواهد شد.

مصالح متشکل بتن پاششی

بتن پاششی را می‌توان هم به روش خشک و هم به روش تر بدست آورد. مصالح تشکیل دهندهٔ مخلوط، یا به صورت آماده بسته بندی شده‌اند، یا توسط کارخانه با نسبت‌ های معین ترکیب شده و ارسال می‌گردند. در صورت ترکیب مصالح در محل کارگاه باید به صورت زیر عمل نمود:

سیمان در بتن پاششی

در بسیاری از موارد برای بتن پاششی از سیمان پرتلند استفاده می‌شود. این سیمان باید شرایط استانداردهای BS12 و EN197 را برآورده کند. به طور کلی در بتن پاششی از دو نوع سیمان کلاس ۴۲.۵ یا کلاس ۵۲.۵R استفاده می‌شود. با توجه به استانداردها و دستورالعمل‌های ملی و منطقه‌ای مختلف، انواعِ دیگرِ سیمان نیز قابل استفاده خواهند بود. به غیر از سیمان پرتلند، می‌توان از انواع دیگری از سیمان نیز استفاده کرد. در مناطق گرم می‌توان از سیمان کلسیم آلومینات استفاده کرد. برای کاهش گرمای گیرش و همچنین گیرش سریعتر می‌توان از سیمان طبیعی استفاده کرد و در مناطقی که بتن تحت هجوم سولفات ‌ها قرار دارد، می‌توان از سیمان‌های مقاوم در برابر سولفات ‌ها استفاده کرد. شرایط محیطی موثر برای دوام بیشتر بتن بسیار مهم است .به صورت کلی با افزایش میزان کلسیم آلومینات و سطح مخصوص سیمان، مقاومت بتن پاششی در مراحل اولیه افزایش پیدا می‌کند.

مواد شبه سیمانی

از این موارد می‌توان به عنوان افزودنی در سیمان استفاده کرد:

خاکستر بادی: خاکستر بادی ماده‌ای پوزولانی و غیر ارگانیک است که ساختاری به شدت پودری و نرم دارد. خاکستر بادی را می‌توان هم در روش خشک و هم در روش تر به کار برد. خاکستر بادی باعث بهبود خواص پلاستیک بتن و بهبود بعضی از مشخصات بتن پس از گیرش نهایی خواهد شد. خاکستر بادیِ مورد استفاده باید بر طبق استانداردهای EN 450 و BS 4328 باشد.

پودر سرباره کوره آهن (GGBS): این ماده دارای ویژگی‌های نهانی هستند که باعث به وجود آمدن پیوند‌های هیدرولیکی می‌شوند. پودر سرباره کوره آهن بر ویژگی‌های بتن چه قبل از گیرش، چه بعد از آن، تأثیر می‌گذارد. در استاندارد (BS66999: 1992) توصیه‌هایی در مورد نحوهٔ استفاده از این نوع ماده شبه سیمانی ارائه شده است.

دوده سیلیسی: دودهٔ سیلیسی یک ماده به شدت فعال غیر ارگانیک می‌باشد که می‌تواند در روش اختلاط خشک یا اختلاط تر به بتن اضافه شود. این ماده به صورت پودری بسیار نرم مورد استفاده قرار می‌گیرد و باعث یکنواخت تر شدن مخلوط، بهبود چسبندگی بتن و سهولت پمپاژ آن می‌شود. همچنین دوده سیلیسی می‌تواند باعث بهبود خواص بتن پس از گیرش نهایی آن شود.

رنگدانه: توضیحات کامل در این رابطه در استاندارد EN 206 بیان شده است.

جدول شماره ۱: حداکثر میزان استفاده از مواد شبه سیمانی

سنگدانه‌های مصرفی در بتن پاششی

مشخصات سنگدانه‌های مصرفی در بتن پاششی در استاندارد BS 882 بیان شده است. سنگدانه‌های مصرفی باید از نظر میزان واکنش پذیری قلیایی مورد آزمایش قرار گیرند. منحنی دانه بندی سنگدانه‌های مصرفی در بتن پاششی در نمودار شماره ۱ نمایش داده شده است. از این دانه بندی می‌توان هم در روش خشک و هم در روش تر استفاده نمود. میزان پوشش سیمان روی سنگدانه‌ها در نمودار شماره ۱ نمایش داده شده است.

نمودار شماره ۱: منحنی دانه بندی سنگدانه‌های مصرفی در تولید بتن پاششی به روش‌های تر و خشک

انتخاب بهترین سنگدانهٔ مصرفی برای استفاده در این نوع بتن به عهدهٔ پیمانکار مربوطه خواهد بود. تنها در روش خشک می‌توان از سنگ‌دانه‌هایی با حداکثر رطوبت ۶٪ استفاده کرد. در ضمن توصیه می‌شود میزان رطوبت سنگدانه‌ها یکنواخت باشد. در صورت لزوم می‌توان با توجه به استانداردها و ویژگی‌های لازم از سنگدانه‌های سبک نیز استفاده کرد.

کیفیت آب مصرفی

برای بتن پاششی باید از آب آشامیدنی استفاده کرد. سایر انواع آب در صورت انطباق با استاندارد BS 3148 قابل استفاده خواهند بود. دمای آب مصرفی در ترکیب بتن پاششی تأثیر مستقیمی روی دمای نهایی بتن خواهد داشت. در نتیجه اعمال کنترل‌های لازم، ضروری است.

مواد افزودنی در بتن پاششی

برای بهبود خصوصیات بتن پاششی می‌توان از این مواد افزودنی استفاده کرد:

تندگیر کننده‌ها

در صورتی که سرعت سخت شدن بتن بیشتر شود، میزان پایداری آن در سطوح شیبدار و پایداری آن در ضخامت‌های بالاتر بهبود خواهد یافت. با استفاده از تندگیرکننده‌های بتن، می‌توان از میزان خمیری بودن بتن کاست و سرعتِ سخت شدن آن را افزایش داد. به منظور یکنواختی بیشتر و مقاومت بلند مدت بتن، میزان استفاده از این نوع مواد افزودنی باید در حدود مجاز باشد. امروزه انواع و اقسام مواد تندگیر کننده در دسترس می‌باشد. تمامی این مواد باید با دقت کامل و بر اساس دستورالعمل کارخانهٔ سازنده مورد استفاده قرار گیرد.

روان کننده‌ها و فوق روان کننده‌ها

این نوع افزودنی‌ها میزان روانی بتن را بدون افزودن آب بالا می‌برند. در ضمن با استفاده از این نوع مواد افزودنی می‌توان میزان آب مصرفی بتن را بدون افت کیفیت کاهش داد. مواد افزودنی فوق روان کننده، میزان آب مصرفی را بیشتر از روان‌کننده‌ها کاهش می‌دهند.

افزودنی‌ های تأخیر هیدارتاسیون

به منظرو افزایش زمان مجاز حمل بتن، می‌توان از این نوع افزودنی‌ها استفاده کرد. با استفاده از افزودنی‌های تأخیر هیدارتاسیون، در صورتِ افزایش زمان حمل بتن، کیفیت آن افت نخواهد کرد. استفاده از این افزودنی در کیفیت نهایی بتن پاششی تأثیری نخواهد داشت.

مواد افزودنی تسریع کننده

به منظور کاهش زمان گیرایی انواع بتن می‌توان از این نوع مواد افزودنی استفاده کرد. گاهی پیش از شروع پروژهٔ اصلی و برای آزمایش بتن با مواد اولیهٔ موجود، باید آزمایش ‌هایی روی بتن انجام داد. با استفاده از این نوع ماده افزودنی می‌توان با سرعت بیشتری به طرح اختلاط مناسب برای تولید بتن رسید.

استفاده از مواد الیافی در بتن پاششی:

از جمله مزایای استفاده از مواد الیافی در بتن پاششی، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کاهش ترک‌های ناشی از انقباض بتن.

• کاهش ترک‌های حرارتی.

• افزایش مقاومت حریق در سازه.

• افزایش میزان تغییر سختی و مقاومت بتن.

• افزایش میزان شکل پذیری و انعطاف بتن.

• افزایش مقاومت سایش و ضربه.

آرماتورهای بتن‌های پاششی

با استفاده از میلگردهای فولادی می‌توان میزان شکل پذیری بتن پاششی را افزایش داد. همچنین مسلح کردن بتن موجب کاهش ترک‌ها و محدود کردن گسترش آنها می‌شود. در صورتی که ضخامت بتن پاششی کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد، توصیه می‌شود از توری‌های فلزی استفاده شود. در بیشتر موارد، از شبکهٔ آرماتور با چشمهٔ ۵۰ تا ۱۵۰ میلیمتر و با میلگرد قطر ۱۰ میلیمتر استفاده می‌شود.

عمل آوری بتن

معمولاً در هنگام پاشش بتن شاهد تبخیر آب هستیم که این امر بر هیدراتاسیون بتن تأثیر می‌گذارد. با استفاده از مواد افزودنی عمل‌آورنده می‌توان از میزان تبخیر آب کاسته و در نتیجه باعث بهبود واکنش هیدراتاسیون شد. دو نوع مادهٔ عمل آورنده در دسترس می‌باشند:

１. مواد عمل‌آورنده‌ای که روی بتنِ پاشیده شده اعمال می‌شوند.

２. مواد عمل‌آورنده‌ای که پیش از پاشش در بتن ترکیب می‌شوند.

این مواد باید با دقت فراوان و با توجه به دستورالعمل‌های صادره توسط تولید کننده و مشخصات فنی مورد نیاز انتخاب شوند.

موارد استفاده از بتن پاششی

موارد استفاده گوناگون بتن پاششی به شرح زیر می‌باشد:

سازه‌های زیر سطحی: منابع آب زیر زمینی، پوشش سطوح داخلی تونل‌ها.

بناهای جدید: سازه سیلوها، گاوصندوق بانک‌ها، کیسون‌ها، دیوارهای حائل، سقف‌های غشایی بتنی و غشای گنبدها.

سازه‌هایی با اشکل پیچیده: شهر بازی ها، استخرهای شنا، دیوارهای صخره نوردی، محوطه سازی و غیره.

مرمت و مقاوم سازی: مرمت خانه‌ها، مقاوم سازی قسمت‌های خورده شده و آسیب‌دیدهٔ بتنی، سازه‌های آسیب دیده در اثر حریق و غیره.

پوشش محافظ: پایدارسازی خاک، پوشش نسوز داخلی سازه‌ها، پوشش لوله‌ها، پوشش ضد حریق اسکلت فلزی.

شرکت قالب سازی قادری با سالها تجربه یکی از بزرگترین تولید کننده ها در زمینه فروش قالب فلزی بتن اصفهان می باشد جهت استعلام انواع محصول مانند : لوله داربست در اصفهان ، جک ساختمانی در اصفهان با بهترین کیفیت با ما در تماس باشید .