شاتکریت چیست؟ تعریف، انواع، روش اجرا، مزایا و معایب آن
بتن‌ریزی و سیمان‌کاری در صنعت ساخت و ساز، در هر مقیاس و هر پروژه‌ای که باشد از جمله مهم‌ترین عملیات پروژه است و هر روز هم روش‌های جدیدی برای اجرای آن‌ها به کار گرفته می‌شود. شاتکریت که گاهی گونیت نیز خطاب می‌شود، در واقع یک روش از اجرای بتن ریزی یا سیمان با سرعت زیاد در سطوح مختلف است. شاتکریت به عنوان یک روش ساختمانی برای اولین بار در سال 1907 ابداع و در سال 1914 هم برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفت.
شاتکریت چیست؟
شاتکریت در کل یک واژه جامع است که هر دو نوع تر و خشک را در بر می‌گیرد. شاتکریت‌های تر و خشک هر کدام در شرایط به خصوص مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صنعت استخرسازی، منظور از شاتکریت همان شاتکریت تر و منظور از گونیت همان شاتکریت خشک است.
در عملیات اجرا، بتن هم‌زمان با قرار گرفتن در سطح مورد نظر، سفت و متراکم می‌شود که دلیل آن استفاده از نازل‌های مخصوص پرفشار است. شاتکریت را می‌توان در هر نوع سطح با هر شکل و مساحتی به کار گرفت.
تفاوت میان شاتکریت و بتن
تفاوت عمده میان بتن و شاتکریت در واقع نحوه اجرای این دو است. بتن آماده شده از قبل که در داخل یک محفظه قرار دارد، تخلیه و سپس در سطح مورد نظر تخلیه می‌شود. در مرحله بعد برای شکل گرفتن، نیاز به اعمال لرزش‌هایی پیوسته یا فشردگی است. در نقطه مقابل، در اجرای شاتکریت نیازی به فرآیندهای شکل‌دهی نیست و از این رو قابلیت آن در ارتقای طراحی‌ها و کاربردهای منعطف بسیار بیشتر از بتن معمولی است و در بیشتر اوقات موجب صرفه‌جویی در زمان و هزینه می‌شود.
شاتکریت تر و شاتکریت خشک
شاتکریت بر دو نوع خشک و تر است. هر دوی این‌ها تحت شرایط به خصوصی به کار گرفته می‌شوند. سابقه اجرای خشک بیشتر از تر است. به طوری که تر در دهه 1950 بود که ابداع و برای اولین بار به کار گرفته شد.
در شاتکریت مخلوط خشک (DMS)، مواد خشک در یک محفظه قیف مانند (هاپر) قرار داده می‌شوند و سپس تحت فشار و از طریق نازل روی سطح مورد نظر اجرا می‌شوند. کارگری که نازل را در دست دارد، اضافه کردن آب در نازل را هم کنترل می‌کند.
در شاتکریت مخلوط تر (WMS)، بتنی که از قبل آماده شده است به داخل نازل پمپ می‌شود. یک کمپرسور هوا که به نازل وصل شده است با اعمال فشار هوا مخلوط بتن آماده را روی سطح مورد نظر قرار می‌دهد. اجرای شاتکریت مخلوط تر نسبت به نوع خشک، آسان‌تر و همچنین سالم‌تر است.
مزایا و معایب شاتکریت خشک
شاتکریت مخلوط خشک با توجه به ترکیب مخلوط و نحوه اجرا دارای یک سری نقاط قوت و ضعف است که در زیر به آن‌ها اشاره شده است:
مزایا
- امکان کنترل مقدار آب وارد شده به بتن وجود دارد.
- کاربرد بهتر در سطوح قائم و هوایی (سقفی) به دلیل کنترل بهتر بر مقدار آب.
- کاربرد بهتر در عملیات‌های تعمیر که نیاز به توقف‌های مکرر بتن پاشی است.
معایب
- به دلایل مختلفی از جمله خطای انسانی، ممکن است آب کافی به مواد خشک نرسد و به اصطلاح فرآیند هیدراته شدن کامل رخ ندهد.
- گرد و غبار ناشی از خروج مواد خشک از نازل زیاد است.
- ضایعات و پرت کار به دلیل نچسبیدن بتن و ملات در اثر هیدراته شدن ناقص زیاد است.
مزایا و معایب شاتکریت تر
شاتکریت مخلوط تر هم مانند مورد بالا دارای نقاط قوت و ضعف است که در ادامه به آن پرداخته ایم:
مزایا
- مقاومت فشاری که به دست می‌دهد نسبت به نوع خشک بسیار بالاتر است.
- اجرای بتن با ضخامت زیاد (20 تا 50 سانتیمتر) تنها در یک مرحله.
- اغلب اوقات در اجرای آن، نیازی به قالب‌بندی وجود ندارد که این موضوع موجب کاهش هزینه و زمان عملیات می‌شود.
- اجرای سازه‌های با اشکال پیچیده مانند استخر‌ها به سادگی ممکن است.
- کاربرد بسیار خوب در تثبیت دیواره‌های سست از طریق اجرای آن همراه با یک شبکه مش بندی.
- چسبندگی میان بتن و میلگرد‌ها بهتر است.
- درجه نفوذپذیری کمتری نسبت به آب و رطوبت دارد.
معایب
- فرد اجرا کننده کنترلی بر مقدار آب بتن یا ملات ندارد.
- امکان وقفه در کار به دلیل سفت شدن بتن کم است.
- امکان اجرای آن در سطوح هوایی کم است.
ترکیب شاتکریت
ماسه، گراول، سیمان، آب، مواد افزودنی ریز دانه و مواد افزودنی شیمیایی از مهم‌ترین سازنده‌های بتن است که در ادامه به آن‌ها پرداخته شده است.
ماسه و گراول تقریباً تشکیل دهنده 75 درصد از وزن و 65 درصد از حجم شاتکریت هستند. ترکیب زمین‌شناسی شاتکریت تأثیر بالقوه‌ای بر ویژگی‌های کاربرد پذیری و سفت شدگی بتن دارد. نسبت آب به سیمان تاثیر مهمی در ماندگاری و مقاومت بتن دارد. این نسبت به طور معمول بین 0/4 تا 0/5 است.
مواد افزودنی ریز دانه شامل خاکستر، خاکستر بادی و دوده سیلیس می‌شود و به منظور امکان پذیر کردن کاربری‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند که در زیر به مواردی از آن اشاره شده است.
- برقراری تعامل میان مواد ریز دانه و درشت دانه.
- بهبود ویژگی‌های ماندگاری و مقاومت.
- افزایش ظرفیت نگهداری آب.
- کاهش فشار لازم برای پمپ کردن در طول اجرا.
مواد افزودنی شیمیایی هم شامل اکسلتور یا شتاب دهنده، نرم‌کننده‌ها، بازدارنده‌ها یا کند کننده‌ها و تثبیت‌کننده‌ها می‌شوند. شتاب‌دهنده‌ها در واقع فرآیند سفت و سخت شدن بتن و ایجاد مقاومت اولیه در بتن را تسریع می‌بخشند. بر خلاف دیگر افزودنی‌ها، شتاب دهنده‌ها دقیقاً قبل از اجرا به آن اضافه می‌شوند. نرم کننده‌ها یا روان‌سازها موجب افزایش سیالیت بدون کاهش مقاومت می‌شوند. بازدارنده‌ها هم در واقع فرایند هیدراته شدن را کنترل می‌کنند. تثبیت کننده‌ها هم موجب افزایش چسبندگی میان ذرات می‌شوند.
مراحل اجرای شاتکریت
اجرای شاتکریت جدایی از تر یا خشک بودن آن در چند مرحله زیر خلاصه می‌شود:
نصب شبکه‌ای از میلگرد‌های افقی و قائم و اتصال آن به دیوار
بدین منظور دیوار یا سطح مورد نظر را باید از هر گونه پوشش (گچ یا گچ خاک) کاملاً پاک کرد. در مرحله بعد سوراخ‌هایی را که فواصل آن از قبل مشخص شده را باید در دیوار ایجاد کرد. آرماتور‌هایی در داخل سوراخ‌ها قرار داده می‌شوند و با استفاده از چسب‌های اپوکسی، از محکم شدن آن‌ها اطمینان حاصل می‌شود. در مرحله آخر هم نوار‌هایی افقی و قائم از میلگرد به آرماتور‌های محکم می‌شوند.
انجام عملیات پاشش شاتکریت تر یا خشک
در اجرای پاشش روی آرماتور باید دقت کرد که شبکه‌بندی کاملاً زیر بتن مدفون شود. به طوری که ضخامت شاتکریت باید حداقل برابر با 8 سانتیمتر باشد.
اتصال شبکه آرماتور به فونداسیون
در مرحله آخر هم به منظور کنترل و انتقال نیروهای وارد شده بر دیوار آن را به فونداسیون ساختمان متصل می‌کنند.
سخن آخر
شاتکریت از جمله عملیات ساختمانی در مرحله پایدارسازی ساختمان است که استفاده از آن‌ها مزایای زیادی را برای سازه در پی خواهد داشت. از طرفی هم خود این عملیات کاربردهای مختلفی دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به سدسازی، استخر سازی، پل سازی، تثبیت دیواره‌ها و ساخت تونل اشاره کرد.
