نیلینگ

تعریف شاتکریت

شاتکریترا می‌توان به عنوان بتن یا ملاتی که از طریق شیلنگهای لاستیکی حمل شده وبا استفاده از هوای فشرده و با سرعت زیاد به سطح مورد نظر پاشیده می‌شود،تعریف کرد.

اولین کاربرد شاتکریت به سال 1909 میلادی برمی‌گردد که درآن زمان تحت عنوان گونیتنامیده می‌شد و به کمک دستگاهی موسوم به تفنگسیمان به کار می‌رفت.

در سال 1914 برای اولین بار شاتکریت در یک معدنآزمایشی در ایالات متحده آمریکا مورد استفاده قرار گرفت.

پس از آن اینسیستم برای پوشش سطوح سنگها و حفاظت آنها در برابر هوازدگی و گاه نیز بعنوان سیستم نگهداری موقتی به کار  می‌رفت.

در این سال  کارل اکلی دستگاهی برای پاشیدن مخلوط ماسه و سیمان ساخت و آنرا  گانایت نامید.

و بعدها نامهایی چون گان گریت، پنو کریت، بلاست کریت و جت کریت بکار برده شده است.

اما در سال 1930 واژه شاتکریت از طرف انجمن مهندسین راه و ساختمان آمریکا بکار برده شد و تاکنون  مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تعریف شاتکریت از نظر مؤسسه بین المللی ACI

شاتکریت عبارتست از ملات یا بتنی که با فشار و سرعت بالا به سطح مورد نظر پاشیده می‌شود.

از آنجا که شاتکریت به صورت ورقه‌هایی از سنگ زیرین جدا می‌شد، لذا بعنوان یک سیستم نگهداری اصلی چندانمورد توجه واقع نشد.

از جمله امتیازات شاتکریت آن است که سطوح ناهموارحفریات زیر زمینی را می‌پوشانند و به شکل یک سطح نسبتاً صاف در می‌آورد .

البته شاتکریت همراه با پیچ سنگ، بعنوان سیستم نگهداری بسیاری ازتونل‌ها به کار رفته است.

در سالهای اخیر، کاربرد شاتکریت در معادنزیر زمینی، نگهداری حفریات دائمی از قبیل جاده‌های مورب، راهروهای اصلیحمل و نقل، ایستگاههای چاه و حجره‌های زیر زمینی سنگ شکن است.

بازسازیپیچ سنگها و توریهای متداول در سیستم نگهداری ممکن است مشکل ساز و گرانباشد. تعداد حفریات زیر زمینی که بلافاصله بعد از حفاری شاتکریت می‌شوندرو به فزونی است. مسلح ساختن شاتکریت با الیاف فولادی یکی از مهمترین عواملدر گسترش کاربرد شاتکریت است زیرا کار طاقت فرسای نصب توری را کاهش می‌دهد.

آزمایشاتو تجربیات اخیر نشان داده است که شاتکریت در شرایط ترکش سنگ ملایم بسیارمؤثر است.

اگرچه نتایج این مطالعات برای نتیجه گیری قطعی در این زمینههنوز زود است ولی علائم موجود بیانگر آن است که در آینده در مورد کاربردشاتکریت توجه جدیتری خواهد شد.

بطور کلی شاتکریت نوعی بتن مرکب ازسیمان، ماسه و خرده سنگ است که به کمکهوای فشرده اجرا  می‌شود و در اثرسرعت زیاد به صورت دینامیکی فشرده می‌شود .

(برگرفته از کتاب تونل سازی جلد چهارم نوشته حسن مدنی)

نیلینگ

شاتکریت امروزه در دنیا به دو صورت مورد استفاده قرار می‌گیرد:

1. شاتکریت مخلوط خشکDry Mix Shotcrete

2. شاتکریت مخلوط تر Wet Mix Shotcrete

شاتکریت مخلوط خشک (DMS)

آب مورد نیاز در حین خروج از سرنازل (Nozzle) اضافه می‌شود.

از این روش برای کارهای تعمیراتی، روکش و تعمیرات به ضخامت کمتر از 10 Cmاستفاده می‌شود و از طرفی بدلیل فقدان مصالح سنگی درشت دانه، از این روش برای کارهایی که مقاومت مکانیکی مطرح نباشد، استفاده می‌شود.

نیلینگ

معایب روش DMS

1) ممکن است به همه دانه‌ها آب نرسد و هیدراته نشده باقی بمانند.

2) در محل کارگاه گرد و غبار ناشی از پراکنده شدن دانه سیمان زیاد است.

3) بدلیل نچسبیدن ملات (بدلیل هیدراته نشدن) پرت کار زیاد است.

نیلینگ

شاتکریت مخلوط تر (WMS)

بتن آماده به داخل پمپ شاتکریت ریخته می‌شود و پس از عبور لوله انتقال به سرنازل رسیده و از آنجا به سطح کار پاشیده می‌شود.

نیلینگ

مزایای شاتکریت مخلوط تر (WMS)

از مخلوط تر در مکانهائی که مقاومت فشاری مورد نظر است، استفاده می‌شود و از طرفی در این روش امکان اجرای دیوار بتنی با ضخامت 50Cm و 20Cm برای سقف در یک مرحله امکان پذیر است.

نیلینگ

مزایای استفاده از شاتکریت تر (WMS)

1. مزایای زمانی

2. مزایای کیفی

3. مزایای اجرایی

نیلینگ

مزایای اجرایی:

1) در اغلب موارد نیاز به قالب بندی ندارد و در موارد خاص استفاده از یک سپر چوبی برای استقرار بتن کافی است و همین مورد هزینه‌های کلان قالب بندی و تجهیزات نیروی انسانی را کاهش می‌دهد.

2) امکان اجرای سازه‌های بتنی با اشکال منحنی، مدور و غیر منظم (مثل استخر و آبگیر)

3) تثبیت کوه‌ها و صخره‌ها با پوشاندن آنها با یک شبکه مش و پاشیدن بتن روی آنها

4) روکش کردن پایه پلها و لاینینگ تونل‌ها

5) افزایش ضخامت لوله‌های بتنی در محیطهای خورنده و خطرناک در مقابل آتش

نیلینگ

هفت تصویر زیر (مکان اجرای سازه‌های بتنی با اشکال منحنی، مدور و غیر منظم .مثل استخر و آبگیر )– میزان نسبت آب به سیمان (W/C) در شاتکریت مخلوط خشک بین 5/0 تا 3/0 و در مخلوط شاتکریت تر بین 4/0 تا 55/0 می‌باشد.

– مقاومت فشاری در محدودهای بین 250-480 (Kg/Cm2) که با افزایش میکرد و سیلیکا به بیش از 550 (Kg/Cm2) هم می‌رسد.

– استفاده از هوای فشرده سبب قفل شدن مصالح سنگی درهم و در نتیجه افزایش وزن مخصوص در محدودهای

بین 2290-2230 (Kg/m2) می‌شود.

همچنین هوای فشرده سبب چسبیده شدن ملات به زیر کار و عدم ورقه ورقه شدن در آینده می‌گردد.

نیلینگ

چسبندگی بین بتن و میلگرد

عدم استفاده از قالب سبب می‌شود Nozzleman بتواند فضای کار را دیده و بتن را به شکل مناسبی بین میلگردها جای دهد.

کاهش نفوذ پذیری

یکی از کاربردهای وسیع (WMS) و شاید راحتترین آن که نیاز به تخصص نازلمنNozzelman ندارد، احداث استخرها و آبگیر است که به خوبی با فشار بالای هوا، آب بندی انجام می‌شود و نفوذ پذیری بسیار اندک می‌گیرد.

مزایای زمانی

حذف سیستم قالب بندی خود باعث از بین رفتن زمان تهیه ساخت قالب، قالب بندی و باز کردن می‌گردد.

(بخصوص در جاهاییکه قالب فقط یکبار مصرف است، یعنی در جای دیگر کاربرد ندارد. مثالسازه‌های منحنی و لاینینگ تونلها و …)

سرعت بتن پاشی در (WMS) تقریباً برابر 3M3می‌باشد.

کاربرد WMS در تعمیرات سدها

شامل:

– اجرای سر ریزها

– لاینینگ تونلهای انحراف

– روکش کردن بدنه سد (بمنظور تقویت سازه‌ای)

– تثبیت دیوارهای حایل و کوه‌های اطراف

نیلینگ

توسیه‌های مهم در تعمیرات سد در شاتکریت

1. لایه لایه شدن

2. درز انقباض و انبساط

3. آب بندی سطوح زیر کار

4. آماده سازی سطوح زیر کار

5. لایه‌لایه شدن

یکی از مسائل مهم در تعمیرات با شاتکریت، چسبندگی به لایه زیر کار است. به خوبی آب بندی نشدن زیر کار و سیکل‌های ذوب و انجماد داخل ترکها، باعث لایه لایه شدن می‌گردد.

درز انقباض و انبساط

شاتکریت نیز مانند هر بتن دیگر نیازمند درز انقباض و انبساط است که این فاصله‌ها متغیر است و در محدوده بین 5 تا 10 سانتیمتر می‌باشد.

آببندی سطوح زیر کار

درصورتیکه آببندی بخوبی صورت نگیرد، ترکها و شکافها با جذب رطوبت کاملاًاز آب اشباعشده و پس از اجرای شاتکریت در اثر سرما رطوبت داخل این ترکها، به یخ تبدیل شده و موجب از بین رفتن لایه شاتکریت می‌گردد.