از بتن به عنوان یکی از پرکاربردترین مصالح عمرانی به طور گسترده در صنایع و سازه‌های کوچک و بزرگ استفاده می‌شود. اگرچه بتن به دلیل دارا بودن دوام، مقاومت و صرفه اقتصادی زیاد، برای استفاده در بسیاری از طرح‌های عظیم کاربرد دارد، اما شیوه‌های سنتی بتنریزی، تراکم و پرداخت، در برخی مواقع توجیه اقتصادی ندارند و عملا ممکن نیستند. به همین دلیل تکنولوژِ‌ی‌های نوین همچون شاتکریت یا بتن پاششی، پا به عرصه ساخت‌وساز گذاشته‌اند تا بتنریزی در هر بستر و شرایطی برای پیمانکاران آسان و سریع گردد. در این مطلب با همه چیز پیرامون شاتکریت و انواع آن آشنا می‌شویم.
تعریف شاتکریت
شاتکریت روشی برای اجرای بتنریزی در نقاطی با دسترسی کم و محدود است که با فشار و سرعت نسبتا بالا انجام می‌شود. این روش که در ایران به بتن شاتکریت یا بتن پاششی معروف است، عمدتا در شبکه‌ای از آرماتورهای افقی و عمودی و همچنین سطوح عمودی و بالاسری ساختمان به کار گرفته می‌شود. بتن شاتکریت پس از انتقال از طریق لوله به‌صورت پنوماتیک روی سطح پاشیده شده و در اثر این نیرو، متراکم می‌گردد. از مزیت‌های شاتکریت می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش سرعت اجرا
- کاهش مصرف آب
- صرفه‌جویی در هزینه نیروی کار و قالب‌بندی
- بهبود عملکرد یکپارچه بتن و فولاد با ایجاد چسبندگی بهتر
- کاهش نفوذ آب
- بتنریزی آسان و بدون محدودیت و …
این شیوه اجرای بتن، به قالب‌بندی کمتری نیاز دارد و امکان اجرای سطوح منحنی یا پیچیده با معماری‌های خاص را آسان‌تر از قبل ساخته است. فناوری شاتکریت به روش‌های مختلفی اجرا می‌شود که در ادامه با آن‌ها آشنا خواهیم شد.
انواع شاتکریت
دو روش اصلی برای بتنریزی به روش شاتکریت وجود دارد:
- شاتکریت مخلوط خشک
- شاتکریت مخلوط تر
اساس این دسته‌بندی، زمان اضافه شدن آب به مخلوط بتن است که در شاتکریت خشک، هنگام رسیدن به نازل، اختلاط با آب صورت می‌گیرد. در شاتکریت مرطوب، بتن به طور کامل از قبل ساخته شده و سپس وارد مخزن پمپ می‌شود.
شاتکریت خشک (DMS)
در عملیات شاتکریت خشک یا Dry Mix Shotcrete، ابتدا سیمان و سنگدانه‌های مرطوب در خارج از دستگاه مخلوط می‌شوند و سپس محصول نهایی را به درون قیف می‌ریزند. مخلوط حاصل توسط هوای فشرده به نازل هدایت می‌شود و در سر نازل اختلاط با آب صورت می‌گیرد. مزیت این روش، ارزان‌تر بودن نسبت به روش مرطوب و امکان کنترل مقدار آب در انتهای نازل است. از معایب این روش می‌توان به انتشار گردوغبار زیاد و امکان هیدراته نشدن تمام ذرات سیمان اشاره کرد.
شاتکریت مرطوب (WMS)
در شاتکریت مرطوب یا Wet Mix Shotcrete مواد اولیه بتن شامل سیمان، سنگدانه‌های ریز و درشت و آب، قبل از ورود به دستگاه به طور کامل مخلوط می‌شوند. سپس مخلوط بتن از طریق ماشین حمل بتن، به دستگاه انتقال یافته و با نیروی هوای فشرده به نازل هدایت می‌شود. با دستگاه شاتکریت مرطوب می‌توان مخلوط بتن را با سرعت زیاد و تحت کنترل روی سطح شلیک کرد. معمولا از این روش در طرح‌ها و پروژه‌های عمرانی بزرگ استفاده می‌کنند. از مزیت‌های این روش می‌توان به آسان بودن اجرا و عدم نیاز به قالب‌بندی و نیروی کار زیاد اشاره کرد. از مشکلات روش شاتکریت تر، محدودیت در مسافت حمل بتن و هزینه زیاد شست‌وشو و مراقبت از دستگاه است.
کاربرد شاتکریت
بتنریزی به روش شاتکریت، به دلیل مزایای فراوانی که دارد، محدودیت‌های زیادی که سابقا در امور ساخت‌وساز شاهد آن بودیم، از میان برداشته است. در عملیات شاتکریت معمولا نیاز به قالب‌بندی نیست و از آن جا که بتن پاششی در اثر فشار پاشش، متراکم می‌شود و پایداری خود را حفظ می‌کند، از این روش می‌توان برای بتنریزی در کلیه نقاط صعب‌العبور یا با دسترسی کم استفاده نمود.
از دیگر کاربردهای شاتکریت، استفاده گسترده از آن در بناهایی با معماری نامنظم و المان‌هایی به شکل منحنی است. سایر زمینه‌های کاربردی شاتکریت عبارتند از:
- احداث سازه‌هایی با اشکال مدور همچون گنبدها، طاق‌ها و استخرها
- تونل‌سازی
- افزایش ضخامت لوله‌های بتنی در نقاط حساس
- افزایش مقاومت اجزای بتنی در برابر آتش و عوامل خورنده
- پایدارسازی شیب‌ها با اجرای مش و بتن‌پاشی
- برقراری چسبندگی و اتصال قوی‌تر میان بتن و آرماتورهای فولادی
- تعمیر و تقویت سازه‌های بتنی عظیم مثل مخازن
- مرمت آثار تاریخی و المان‌های تزئینی
- احداث دیوار نگهبان
- ساخت کانال‌ها و آبراه‌ها
- مقاوم‌سازی کف و دیوارها در سازه‌های بنایی
و …
نکات اجرایی شاتکریت
بتن شاتکریت از اختلاط سنگدانه، سیمان، آب و افزودنی‌های معدنی و شیمیایی حاصل می‌شود. استفاده از ریزدانه‌ها، به دلیل بالا بودن سطح مخصوصشان، چسبندگی و جذب آب را افزایش می‌دهد و از جداشدگی مشتقات بتن می‌کاهد. از مواد پوزولانی مثل دوده سیلیس و خاکستر به منظور کاهش فشار مورد نیاز برای پمپاژ بتن استفاده می‌شود. افزودنی‌های شیمیایی شامل روان‌کننده‌ها و شتاب‌دهنده‌ها، باعث حرکت بهتر بتن در میان میلگردها شده و سرعت رسیدن به مقاومت اولیه را افزایش می‌دهند.
بسته به این که از چه روش و دستگاهی برای شاتکریت استفاده شود، مراحل اجرای آن متفاوت است. عامل دیگری که باعث می‌شود مراحل اجرای یک پروژه منحصربه‌فرد باشد، نوع و وسعت آن است. برای مثال عملیات شاتکریت در یک دیوار ساختمانی با بتن‌پاشی به‌منظور پایدارسازی شیب، متفاوت خواهد بود. در ادامه به بیان نکات مهم اجرای شاتکریت در ساختمان‌ها می‌پردازیم.
- برای آغاز فرایند شاتکریت، ابتدا باید سطح زیر کار تمیز و از هر گونه عامل سست (مثل خاک و گچ) که موجب طبله کردن بتن می‌شود، عاری گردد.
- یکی از موارد مهم که می‌تواند روی کیفیت اجرای شاتکریت اثر بگذارد، فاصله نازل تا سطح کار است. اگر این فاصله از حد معین کمتر باشد، احتمال برگشت حجم زیادی از بتن وجود دارد و اگر این فاصله زیاد باشد، بتن به اندازه کافی به بستر نمی‌چسبد و فشرده نمی‌شود.
- در اجرای عملیات بتن شاتکریت بر روی مش‌بندی و شبکه‌ای از میلگردها، باید به گونه‌ای عمل شود که کلیه آرماتورها به طور کامل زیر بتن دفن شوند.
- در بتنریزی به روش شاتکریت در سطوح عمودی باید از پایین سطح به طرف بالا حرکت کنید. در واقع با اجرای لایه پایینی، تکیه‌گاه و پل چسبنده برای لایه بالاتر فراهم می‌شود.
طریقه خرید یونولیت سقفی
جمع‌بندی
به طور قطع فناوری شاتکریت یکی از بزرگترین تحولات در صنت ساخت‌وساز بوده است که توانسته رویای ساخت بسیاری از طرح‌های خلاقانه و سازه‌های مهم و کاربردی را تحقق بخشد. امروزه نیز محققان پیوسته به دنبال رفع معایب و ارتقای تجهیزات مورد نیاز برای بتن شاتکریت هستند تا مشکلات این روش را به حداقل برسانند.
