مقاوم سازی با شاتکریت

افزایش جمعیت و به دنبال آن گسترش ساخت و ساز در شهرها مسلتزم بکارگیری روش های مناسب برای ساخت و ساز است. از طرفی با وجود ساختمان های قدیمی و افزایش هزینه ها، نیاز به مقاوم سازی ساختمان به منظور بهسازی لرزه ای پیش از گذشته احساس می شود. مقاوم سازی با شاتکریت یکی از انواع روش های مقاوم سازی ساختمان است که به روی دیوارهای ساختمان انجام می گیرد. مقاوم سازی با شاتکریت سبب افزایش شکل پذیری درون و برون صفحه دیوارها می شود. به منظور اجرای روش مقاوم سازی با شاتکریت، در ابتدا شبکه ای از میلگرد روی دیوار قرار گرفته و با استفاده از بولت محکم می شود سپس به روی آن بتن پاشیده می شود. شبکه ی میلگرد و بتن پاشیده شده با تشکیل یک لایه بتن مسلح سبب بهبود رفتار لرزه ای دیوار می شود. هزینه ی مقاوم سازی با شاتکریت اقتصادی بوده و مصالح مورد استفاده در مقاوم سازی سازه های بتنی با شاتکریت علاوه بر برخورداری از ویژگی های حفاظتی مناسب مثل، انعطاف پذیری و نفوذناپذیری و مقاومت مناسب در برابر خوردگی بتن و یخ زدگی برخوردارند. لازم به ذکر است شاتکریت بتن، روشی مناسب برای مقاوم سازی پل ها نیز محسوب می شود.

اجرای شاتکریت برای مقاوم سازی دیوار

برای مقاوم سازی دیوار با استفاده از شاتکریت در ابتدا، شبکه ای از میلگردهای افقی و قائم از طریق آرماتورهای دوخت به دیوار متصل شده و لایه ای از بتن در ضخامت معین به روش شاتکریت روی آن پاشیده می شود و در نهایت شبکه ی آرماتور به فونداسیون متصل می شود.

کاربرد مقاوم سازی با شاتکریت بتن

مهم ترین مزیت مقاوم سازی با شاتکریت بتن، عدم نیاز آن به نیروی متخصص است. از شاتکریت بتن می توان با آب بندی استخر و پیش گیری ازنفوذ آب به بیرون نیز استفاده کرد. از شاتکریت بتن می توان برای پایدارسازی کوه ها و صخره ها نیز استفاده کرد. از عملیات در روکش کردن پل ها و تونل برای مقاوم سازی در برابر زلزله نیز کاربرد دارد. استفاده از شاتکریت بتن سبب برقراری چسبندگی بهتر بین بتن و میلگرد می گردد. علاوه بر این، تاثیر موثری در آبندی بتن و کاهش نفوذپذیری سازه های فرسوده خواهد داشت.

مراحل مقاوم سازی با شاتکریت

مراحل مقاوم سازی به شرح زیر است:
۱-در ابتدا تمام اندودهای آجری در ضخامت های مختلف بدون آسیب رساندن به دیوار آجری برداشته می شوند. پس از حذف پلاسترها لازم است نسبت به پاکسازی سطح دیوار با برس فلزی اقدام کرد.
۲-در مرحله ی بعد حفراتی با فاصله ی افقی و عمودی به ترتیب، ۲۵ سانتی‌متر و ۵۰ سانتی‌متر با عمق ۲۰ سانتیمتر به منظور تعبیه ی آرماتورهای دوخت به روی دیوار آجری تشکیل می شوند. سپس آرماتورها با حداقل ۳۰ سانتیمتر طول درون حفرات قرار می گیرند و در آخر با استفاده از چسب اپوکسی، حفرات پر می شوند و آرماتورها در محل خود ثابت می گردند.
۳-در این مرحله شبکه ای از آرماتورهای طول و عرضی به روی دیوار قرار می گیرند. به منظور ثابت کردن شبکه ی آرماتورها از مفتول استفاده می شود.
۴-در آخر عملیات شاتکریت بتن به نحوی انجام می گیرد که آرمتورها به طور کامل در بتن دفن شوند. ضخامت بتن پاشیده شده به دیوار حداقل ۸ سانتی متر در نظر گرفته می شود. مقاومت بتن شاتکریت در انی مرحله ۱۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع برآورد می شود. عملیات بتن پاشی به دو شکل تر و خشک صورت می گیرد. برای بتن پاشی به شکل تر، بتن پس از ترکیب با هوای فشرده بوسیله ی پمپ به دیوار مورد نظر پاشیده می شود. برای بتن پاشی خشک نیز پس از ترکیب بتن خشک با هوا، عملیات اختلاط با آب پر فشار انجام می گیرد و سپس مخلوط ایجاد شده اجرا می شود. در آخر به منظور برقراری انسجام در دیوار و انتقال نیروی برشی، آرماتورهای شبکه درون فونداسیون موجود یا فونداسیون جدید مهار می شود.

تعریف شاتکریت بتن براساس ACI

بطور کلی از دیدگاه موسسه بین المللی ACI شاتکریت به معنای ملات یا بتنی است که با فشار و سرعتی زیاد به نواحی مورد نظر پاشیده می شوند. امروز شاتکریت بتن فونداسیون یکی از فرایندهای متداول است که از آن برای افزایش مقاومت بتن و بهسازی لرزه ای ساختمان ها استفاده می شود. از شاتکریت بتن می توان برای مقاوم سازی ساختمان های قدیمی نیز استفاده کرد. در ادامه به عمده ترین دلایل استفاده از این فرایند خواهیم پرداخت.
۱-با استفاده از شاتکریت بتن می توان عملیات مرمت تونل ها را انجام داد ۳-وزن مخصوص بتن پاشیده شده در عملیات شاتکریت بتن مشابه بتن معمولی متراکم شده در تقویت دال بتنی است.
۴-امکان اجرای عملیات بتنی مانند مقاوم سازی با دیوار برشی

مقاوم سازی سازه های فولادی با شاتکریت خشک بتن

در مقاوم سازی با شاتکریت بتن به روش خشک، ترکیبی از مصالح سنگی و سیمان از یک طرف و آب از طرفی به سر یک نازل تزریق می شود و پس از مخلوط شدن به سطح کار پاشیده می شوند. شاتکریت بتنی خشک به دلیل فقدان سنگدانه های درشت عموما از مقاومت فشاری بالایی برخوردار نیستند. در این فرایند، آب در مرحله ی آخر به شاتکریت خشک افزوده می شود بنابراین باید توجه شود که آب بطور یکسان به تمام بخش های مخلوط برسد تا فرایند هیدراته شدن به درستی انجام گیرد. از مقاوم سازی با شاتکریت بتن می توان برای ایجاد روکش یا کارهای تعمیراتی که ضخامت بتن در آنها کمتر از ۱۰ سانتی متر باشد،‌ استفاده کرد.

مزایای مقاوم سازی با شاتکریت خشک
۱-کسب مقاومت اولیه بالاتر در مقاوم سازی پی
۲-انعطاف پذیری بیشتر برای مقاوم سازی با FRP
۳-هزینه ی پایین تر در مقاوم سازی بافت فرسوده
۴-نیازمند فضای کمتر در مقاوم سازی تونل ها

مقاوم سازی با شاتکریت به روش مخلوط تر

در فرآیند مقاوم سازی با شاتکریت بتن به روش تر برای تقویت بتن فونداسیون، مخلوط تر با کمک نیروی باد از سر نازل پاشیده می شود. علت استفاده از این روش بهبود اسپری مواد مورد نیاز است. در مقاوم سازی با شاتکریت بتن به روش تر تمامی مواد بکار رفته در مخلوط مورد نظر پیش از ورود به دستگاه با یکدیگر ترکیب می شوند. در واقع تفاوت اصلی شاتکریت بتن خشک و تر مربوط به زمان افزودن آب است.

مزایای مقاوم سازی با شاتکریت بتن به روش تر
۱-یکدست بودن ترکیب مصالح در مقاوم سازی بتن
۲-تولید بیشتر نسبت به مقاوم سازی با شاتکریت بتن خشک در مقاوم سازی پل ها
۳-کیفیت کنترل بیشتر در مقاوم سازی در برابر زلزله
۴-تولید گرد و غبار و مواد زاید کمتر طی عملیات مقاوم سازی پی سازه
۵-تولید پس ریز کمتر حین اجرای مقاوم سازی به روش ژاکت بتنی

نکات اجرایی شاتکریت بتن

شاتکریت مورد استفاده در مقاوم سازی با شاتکریت بتنی شامل میکسر، لوله های خرطومی، نازل، فشارسنج های آب و هوا و واشرهای آن باید پیش از اجرای عملیات بتن تمیز باشند به همین دلیل محل نگهداری آنها باید پاکسازی شده باشد و به تایید عوامل اجرایی رسیده باشد. علاوه بر این کلیه تجهیزات مورد استفاده برای اختلاط مواد اولیه و اجرای عملیات مقاوم سازی با شاتکریت باید با دست قابل حمل باشند. ضمنا سنگدانه های بکار رفته در مخلوط شاتکریت بتن باید از حداکثر ابعاد و اندازه ی لازم برخوردار باشند.
در سیستم مقاوم سازی با شاتکریت خشک در ابتدا موادی با ماهیت جامد به طور کامل با یکدیگر ترکیب می شوند و پس از وارد شدن به گان مکانیکی با فشار هوا از یک لوله ی خرطومی به نازل مخصوص انتقال داده می شوند. در این بخش مواد جامد از پیش آماده شده با آب و افزودنی های مورد نیاز ترکیب می گردد. در آخر، مخلوط نهایی با سرعت بالا به روی سطوح مورد نظر پاشیده می شود.
از طرفی در مقاوم سازی با شاتکریت بتن به روش تر تمام مواد اولیه مورد نیاز (بجز افزودنی زودگیر بتن) با یکدیگر ترکیب می شوند و به درون دستگاه وارد می شوند. محتویات آماده شده با کمک هوای فشرده و جریان مثبت به نازل می روند و مخلوط نهایی از دهانه ی نازل با فشار زیاد به روی سطح مورد نظر به شکل پاششی، اعمال می شود.

مشخصات مخلوط شاتکریت بتن

در مواردی که مقاوم سازی با شاتکریت نیازمند گیرش سریع باشد می توان از افزودنی زودگیر در مخلوط شاتکریت استفاده کرد. نکته ی قابل توجه در این راستا، غیرمجاز بودن استفاده از زودگیر در ترکیبات تشکیل دهنده شاتکریت بتن است. میزان روانی و کارایی بتن شاتکریت یا پاشیده شده باید به حدی باشد که این مواد به آسانی و با تراکم کافی به سطوح مورد نظر در راستای قائم و افقی پاشیده شوند. از طرفی روانی بتن باید به اندازه ای باشد که بتن پاشیده شده میلگرد و سطوح بتنی را به خوبی پوشش دهند. برای افزایش میزان سهولت در پمپ شوندگی مخلوط مورد نظر می توان از پوزولان ها نیز استفاده کرد. علاوه بر این، پوزولان ها نقش مو‍ثری در افزایش مقاومت و کارایی بتن دارند. در مخلوط مورد استفاده در مقاوم سازی شاتکریت بتن، معمولا از افزودنی های کندگیر استفاده نمی شود. برای سازه هایی که پتانسیل انجماد دارند یا در معرض آب شدن هستند می توان از افزودنی های حباب زا استفاده کرد. استفاده از این افزودنی کاهش مصالح برشگتی را نیز بدنبال خواهد داشت و نقش چشمگیری در افزایش کارایی بتن خواهد گذاشت.