شاتکریت

عمومی –  شاتکریت به معنای اجرای پاششی مستقیم بتن و یا ملات بر روی سطح می باشد. شاتکریت متشکل از آب، مواد سیمانی، ماسه، شن، الیاف فلزی ( در صورت لزوم ) و افزودنی ها می باشد و به یکی از دو روش فرآیندی تر و یا خشک اجرا می گردد.

در سیستم شاتکریت خشک ، ابتدا مواد خامد با هم به طور کامل مخلوط شده ، سپس مواد به درون یک گان مکانیکی وارد می شود ، پس از آن مواد با فشار هوا از یک لوله خرطومی به نازل مخصوص منتقل شده و در آنجا با آب و افزودنی های لازم مخلوط می شوند و بعد از آن مخلوط با سرعت بالا از نازل بر روی سطح  دریافت کننده شاتکریت پاشیده می شود.

در سیستم شاتکریت تر ، همه اجرا مخلوط به جزء افزودنی زودگیر ( در صورت استفاده ) با هم  ترکیب شده و مخلوط به درون تجهیزات پاشش تغذیه می گردد، مخلوط با استفاده از جریان مثبت و یا هوای فشرده به نازل منتقل شده، سپس مخلوط از دهانه نازل با فشار بالا بر روی سطح دریافت کننده شاتکریت پاشش می گردد.

تجهیزات مورد استفاده ی پیمانکار برای اختلاط و اجرای شاتکریت باید قابلیت حمل با دست و شاتکریت سنگدانه های درشت با حداکثر اندازه تعیین شده را دارا باشد. کلیه تجهیزات به کار گرفته شده از جمله میکسر، لوله های خرطومی، نازل ها ، فشارسنج های هوا و آب و نیز واشرها، باید پاکیزه نگهداری شده و مورد تایید ناظر پیمانکار باشد.

b- ارائه ها

پیمانکار باید روش اجرایی مناسب برای اجرای شاتکریت شامل تجزیه و تحلیل خطرات احتمالی در کل مراحل را برای تایید ارائه نماید. روش اجرایی مذکور باید شامل مسائلی از جمله کنترل های مهندسی، لباس های محافظتی، عینک و تجهیزات محافظ چشم، لوازم و ماسک محافظ سیستم تنفسی، و در صورت لزوم نمونه برداری از هوا، برای چک و کنترل  نمودن موثر و مناسب بودن برنامه ی کنترلی باشد.

پیمانکار باید برای کنترل عملیات انجام گرفته  از شات های اجرا شده نمونه برداری کند. پیمانکار باید از بتن تازه و بتن سخت شده در محل هایی که مهندس ناظر مشخص می کند نمونه برداری کند.

c- تضمین کیفیت

تضمین کیفیت باید مطابق با بخش 4-1  و این دستورالعمل انجام گیرد. کارفرما همه قسمت های شاتکریت سخت شده و تازه را آزمایش می کند. پیمانکار باید از همه محل های مشخص شده توسط کارفرما نمونه گیر کند. مقاومت فشاری شاتکریت از طریق آزمایش سه عدد نمونه مغزه گیری 3 اینچ یا نمونه مکعبی 3 در 3  اینچ تعیین می شود. متوسط مقاومت فشاری نمونه های یک فرآیند شاتکریت نباید کمتر از مقادیر زیر باشد:

(1) چهارهزار پوند در اینچ مربع برای سن 28 روزه

(2) ششصد پوند در اینچ مربع برای سن 8 ساعت. این مقاومت از طریق اخذ نمونه مکعبی 3 اینچی از بتن شاتکریت اجرا شده  بدست می آید.

نظارت های لازم از سوی مهندس ناظر باید اعمال شود تا بتن شاتکریت انجامی دارای دوام ، مقاومت و چگالی بالا و نفوذ پذیری پایین باشد. مقاومت بتن شاتکریت زمانی مناسب محسوب می گردد که هشتاد درصد از نمونه های اخذ شده دارای مقاومتی برابر یا بیش از ضوابط مقاومتی ذکر شده در بالا باشند.

(3) آزمایش پیش از اجرای شاتکریت و اپراتور نازل شاتکریت – تا زمانی که براساس آزمایش و تست های پیش از اجرا، از مهارت اپراتور نازل و مقاومت فشاری  طرح اختلاط پیشنهادی بتن شاتکریت اطمینان حاصل نشده است، از انجام هر گونه عملیات شاتکریت باید خودداری نمود.

پیمانکار باید زمان لازم برای نمونه برداری و تست آنها در اختیار داشته باشد. علاوه بر این، پیمانکار باید چند طرح اختلاط در اختیار داشته باشد تا در صورتی که در روند اجرایی یکی از طرح اختلاط ها مشکلی پیش بیاید عملیات اجرایی دچار توقف و تاخیر نگردد.

(a) مخلوط شاتکریت- حداقل 30 روز قبل از اجرای عملیات بتن شاتکریت، پیمانکار باید دو نمونه آزمایشی برای هر کدام از طرح اختلاطهای شاتکریت بتن در سطوح عمودی و بالاسری تهیه نماید. اجرای شاتکریت برای تهیه پانل و نمونه های آزمایشگاهی ممکن است در محلی غیر از مکانی که پروژه اصلی در آن اجرا می گردد ، صورت پذیرد . اما باید توجه داشت که نکات و موارد ذیل در تهیه آن ها لحاظ گردد :

(aa) تجهیزات به کار گرفته شده همان تجهیزات مورد استفاده از عملیات اصلی باشد.

(bb) مصالح مصرفی در ساخت پانل های نمونه آزمایشگاهی باید از همان منابعی که برای عملیات اصلی مورد استفاده قرار می گیرد، تامین شود.

(cc) عملیات شاتکریت نمونه باید در حضور مهندس ناظر، توسط اپراتور نازلی که در آینده عملیات شاتکریت را انجام خواهد داد، صورت پذیرد.

پانل های آزمایشی با اجرای شاتکریت  بر روی تخته سه لا یا سایر متریال مناسب مشابه، به ضخامت کمتر از 4 اینچ، ساخته می شود.

با توجه به اجرای عمودی یا بالاسری شاتکریت، برای ساخت نمونه آزمایشی یکی از دو نوع قالب پانل مشروح در ذیل به کار گرفته می شود :

(dd) قالبی که از دو طرف باز و از دو طرف دارای لبه عمودی E  شکل می باشد. حداقل اندازه ی پانل با انتهای باز، باید 18 اینچ مربع باشد.

(ee) در این قالب در چهار طرف لبه هایی مخروطی به آن متصل است به نحوی که بتن شات شده برگشت نخورده و از طرف دیگر اجرای شات با ضخامت بیش از 4 اینچ بر روی سطح محصور شده آن، ممکن باشد. حداقل اندازه ی محیط مسطح مرکزی که توسط لبه های مخروطی محصور شده باید 15 اینچ مربع باشد.

پانل های ساخته شده باید دارای استحکام کافی برای تأمین مقاومت لازم در برابر ضرفه و فشار ناشی از اجرای شاتکریت برخوردار باشد. در پانل ها باید آرماتور تقویتی همانند آنچه در شاتکریت اجرایی اصلی استفاده می شود، نصب گردد.

پس از ساخت پانل نمونه شاتکریت، نمونه باید با استفاده از ورق پلی اتیلن (نایلون ) و یا سایر روش های مناسب مرطوب نگه داشته شود، تا نمونه مقاومت لازم را کسب نماید.

پیمانکار باید همه ی تجهیزات ضروری ، همچنین نمونه های مکعبی 3 اینچی  برای آزمایش مقاومت هشت ساعته بتن، و نمونه های مکعبی یا مغزه های استوانه ای سه اینچ، برای کنترل مقاومت فشاری 28 روزه را تهیه نماید.

همه ی کرگیری های استوانه ای و یا برش ها جهت تهیه نمونه مکعبی باید توسط کارگری با تجربه و مهار صورت پذیرد. نمونه های آزمایش باید در لحظه ی آخر و با رضایت مهندس ناظر اخذ شود تا برای آزمایش در سن های تعیین شده و مشخص، تحویل نمایندگان کارفرما گردد. حداقل پنج نمونه باید از هر پانل برای هر طرح اختلاط گرفته شود. دقت لازم باید انجام گردد تا نمونه های کرگیری و یا برش شده شرایط لازم مورد نظر مهندس ناظر را داشته باشد. مغزه های اخذ شده باید دارای قطر 3 اینچ بوده، و شامل کل عمق بتن شاتکریت ،صاف و قطر یکنواخت، و طول کافی برای انجام اصلاحات لازم برای تهیه نمونه استوانه ای با نسبت عمق به قطر 1 و تلرانس به اضافه یا منهای 0.03 اینچ توسط پیمانکار باشد.

نمونه های مکعبی برش خورده باید شامل کل عمق بتن شاتکریت شده بوده ، صاف و شش وجه آن دارای ابعاد 3 اینچ با تلرانس به اضافه یا منهای 0.05  اینچ باشد.

بلافاصله بعد از اخد نمونه ها، نمونه های آزمایش باید به طور مجزا در پاکت های پلی اتیلنی پیچیده شوند تا امکان خروج رطوبت آنها وجود نداشته باشد و به وسیله علائم مناسب نشانه گذاری گردند.

مراقبت از نمونه ها به وسیله پلی اتیلن و یا سایر روش های مورد تایید باید بلافاصله پس از نمونه گیر صورت پذیرد تا رطوبت نمونه ها حفظ گردد. هر نمونه باید به نحوه مناسبی برای شناسایی علامت گذاری شود.

هر مجموعه از نمونه های اخذ شده باید سریعا به آزمایشگاه یا سایر محل های مورد نظر مهندس ناظر برای تعیین مقاومت در زمان معین ارسال گردد.

b) اپراتور نازل شاتکریت – شخص اپراتور نازل شاتکریت باید دارای گواهینامه های لازم برای کار با مواد و تجهیزات شاتکریت باشد.. این گواهینامه ها باید منطبق با استاندارد ACI 506-3R و محدودیت های زیر باشد:

(aa) گواهینامه باید به وسیله آزمون هایی توسط مهندس ناظر و نماینده کارفرما کنترل و تایید گردد.

(bb) امتحان مذکور باید شامل تست های شفاهی و عملی  باشد.

( cc) پانل های آزمایش باید دارای مساحت 18 اینچ مربع و عمق 4 اینچ باشند. پانل باید دارای لبه های 45 درجه به منظور کاهش و جلوگیری از بازجهش بتن شاتکریتی باشد.

(dd) نمونه های آزمایش باید دارای اندازه و شکل مشخص شده برای کنترل کیفیت برابر این دستورالعمل باشند.

d- مواد

(1) سیمان پرتلند – مواد سیمانی مصرفی در بتن شاتکریت باید مطابق با بخش d-6-3 بند (1) باشد، مگر در شرایطی که عوامل سولفاتی وجود نداشته باشد که سیمان نوع III  مورد  استفاده قرار می گیرد.

(2) آب - آب باید مطابق با بخش d 6-3  بند (4) باشد.

(3) ماسه و شن – به جزء در مواردی که از شن دانه بندی شده استفاده می گردد ماسه و شن مصرفی باید منطبق با بخش d -6-3  بند (5) باشد.

حداکثر اندازه ی شن ها نباید بزرگتر از  اینچ باشد و سنگ دانه های مانده بر روی  الک  اینچ نباید مورد استفاده قرار گیرند. حداکثرمیزان مجاز استفاده از سنگ دانه های با سایز بیش از 4.75 میلیمتر ( الک نمره 4 ) سه درصد می باشد.

(4) افزودنی ها – افزودنیهای بتن شاتکریت باید مطابق با بخش d -6-3 بند (3) باشند.

a) شتاب دهنده – پیمانکار می تواند از افزودنی های شتاب دهنده در ساخت بتن شاتکریت استفاده نماید.

b) افزودنی هوازا: مقدار افزودنی هوازا که در فرایند شاتکریت با مخلوط تر استفاده می شود باید به نحوی باشد که میزان هوای موجود در بتن شاتکریت پیش از اجرا ، 7 درصد حجم بتن با تلرانس به اضافه یا منهای 1 باشد.

(5) الیاف فلزی - با نظر مهندس ناظر پیمانکار برای تقویتبتن  شاتکریت از الیاف فلزی استفاده می نماید. کارفرما تحت نظارت مستقیم مأمور کارفرمایان باید فیبرهای فلزی را برای تقویت تهیه کند. مقدار مصرف الیاف فلزی 90 پوند برای هر یارد مکعب  از بتن شاتکریتی می باشد.

الیاف فلزی باید از آهن کربنی تغییر شکل داده نوع 1 ( سیم کشیده شده ) و یا نوع II ( ورق برش خورده ) بوده و با الزامات استاندارد ASTM A 820 مطابقت داشته باشد.

طول الیاف فلزی باید حداقل  اینچ و حداکثر  1- اینچ باشد. طول تقسیم بر قطر ( قطر معادل) یا نسبت طول به قطر، باید حداقل 45 و حداکثر 100 باشد. الیاف فلزی باید دارای مقاومت کششی متوسط 50 هزار پوند بر اینچ مربع باشند.

(b) مواد عمل آوری- مواد عمل آوری بتن شاتکریت باید مطابق با بخش d-6-3 بند (6) باشند.

e) ایمنی- همه ی عملیات ها در فرایند شاتکریت باید منطبق با الزامات مندرج در پاراگراف 6-1 باشد.

f) آماده سازی بتن – بتنی که با شات کریت بازسازی و ترمیم می شود باید مطابق با بخش 2 آماده سازی گردد.

g) روش اجرا:

1) نسبت های اختلاط – نسبت های آب، مواد سیمانی، ماسه، شن، و در صورت استفاده مواد افزودنی و الیاف  باید توسط پیمانکار و با تایید مهندس ناظر برای کسب مقاومت و چسبندگی لازم تعیین گردد. بتن شاتکریت خارج شده از نازل باید دارای مواد سیمانی حداقل 658 پوند در هر یارد مکعب باشد. علاوه براین مقدار مواد سیمانی می تواند با نظر مهندس ناظر برای کسب مقاومت و چسبندگی مورد نیاز و مشخص افزایش یابد.

2) پایداری - در سیستم شاتکریت خشک باید میزان آب افزوده شده در نازل به نحوی تنظیم گردد که از یک سو قوام بتن شات شده به میزانی باشد که تراکم به نحو خوبی انجام شده و از سوی دیگر بتن شات شده دچار جدا شدگی و ریزش نگردد.

قوام بتن شاتکریت خشک باید به میزان باشد که اسلامپ آن در زمان پاشش بیش از 3 اینچ نباشد.

3) بچینگ – بچینگ مخلوط بتن برای شاتکریت خشک باید برابر مندرجات این بند صورت گیرد. آب، مواد سیمانی، ماسه، شن، افزودنی ها و الیاف باید با نسبت های حجمی، به وسیله پیمانه های مندرج، تسمه نقاله حلزونی یا سایر روش های مناسب، با نسبت های معین و یکنواخت افزوده شوند. تجهیزات باید به نحوی قادر به کنترل میزان اجزا اضافه شده به مخلوط شاتکریت خشک باشد که میزان دقت حجم آب اضافه شده به مخلوط 1 درصد ، سیمان 1.5  درصد ، شن و ماسه 2 درصد و افزودنی ها و الیاف 3 درصد باشد. در صورتی که این محدودیت ها امکان پذیر نباشد باید از نسبت ها وزنی استفاده نمود.

برای اطمینان از دقت در نسبت های اختلاط در فرآیند شاتکریت خشک ، برای جلوگیری از سایش سریع اجزا ، جنس تسمه نقاله انتقال مصالح باید از مواد ضد سایش و با مقاومت سایشی بالا باشد. کالیبره تجهیزات باید مرتبا کنترل تا درصد نسبت ها به دقت رعایت گردد.

درصد رطوبت سطحی در ماسه ( ASTM C566) باید 3 تا 6 درصد وزنی باشد و نظارت لازم می بایست در تجهیزات و انتقال صورت گیرد تا از این میزان تجاوز ننماید.

اگر در مخلوط های شاتکریت مواد سیمانی بیش از دو ساعت درمجاورت ماسه مرطوب یا رطوبت ناشی از سایر منابع باشد مخلوط مذکور می بایست با هزینه پیمانکار از مدار استفاده خارج گردد.

اندازه گیری و توزین اجزا مصالح برای فرایند مخلوط شاتکریت تر، باید منطبق با الزامات مورد نیاز مندرج در بند 3.6.g. صورت پذیرد. میزان الیاف مصرفی در مخلوط تر توسط پیمانکار باید به نحوی باشد که الیاف به طور همکن در تمام مخلوط گسترده شود. پیمانکار باید از تجهیزات و روش مناسب برای پراکندن الیاف به صورت دقیق، مناسب و موثر در کل مخلوط استفاده نماید.

4) اختلاط – فرآیند اختلاط برای مخلوطِ های شاتکریت تر و خشک باید براساس مندرجات این بند صورت گیرد. مواد سیمانی، ماسه، شن، افزودنی ها و الیاف فلزی، باید به طور یکنواخت اضافه به هم شده و  پیش از تخلیه در سیستم تغدیه پمپ شاتکریت به طور کامل مخلوط گردند

میکسرهای مورد استفاده در ساخت مخلوط شاتکریت خشک نباید باعث جداسازی اجزا مخلوط در هنگام تخلیه گردد. برای اطمینان از یکنواختی توزیع شن از جلو به عقب میکسر با آزمایش انجام شود. حداکثر اختلاف میزان درصد وزنی شن های مخلوط نباید از 6 تجاوز نماید.

 نازل تخلیه در سیستم شاتکریت خشک باید به یک سیستم تزریق آب دستی با فشار کافی برای توزیع یکنواخت آب در مخلوط مجهز باشد. شیر آب باید قادر به تنظیم سریع و راحت مقادیر متفاوت آب خروجی توسط اپراتور نازل باشد.

5) قرار دادن – قراردهی شاتکریت فقط باید توسط اپراتور تأیید شده نازل و مطابق با بخش C-5-3  بند (3) باشد.

برای اعمال شاتکریت از یک کمپرسور هوا با توان و ظرفیت کافی برای تامین هوای پاک ، خشک و همچنین حفظ سرعت یکنواخت پاشش باید استفاده نمود.

فشار هوا باید به نحوی باشد که پاشش یکنواخت بر روی سطح کار از فاصله دو  تا پنج فوتی پوشش داده شود. نازل نیز در حین اعمال شاتکریت باید حرکت دوار سریع داشته باشد.

لایه های شاتکریت باید در ضخامتهایی اعمال گردد که چسبندگی آن به سطح زیر کار تضمین گردد. هر شاتکریتی که در آن ریزش و یا جدایی مشاهده گردد باید حذف و با هزینه ی پیمانکار ، به نحوی که مهندس ناظر تایید نماید، جایگزین شود. از تشکیل دسته های ماسه ای در شاتکریت باید جلوگیری کرد. هرگونه دسته ماسه ای تشکیل شده باید فوراً زدوده و با هزینه ی پیمانکار مجددا با شاتکریت مناسب جایگزین شود.

استفاده از شن های شاتکریت جدا شده مجاز نبوده و توده شن های  انباشت شده باید به هزینه پیمانکار برداشته و با شیوه ای که به تایید مهندس ناظر رسیده باشد، دفع گردد.

دمای شاتکریت، پس از قرار گیری، باید بین 50 و 90 درجه فارنهایت باشد. شایتکریت نباید در روی سطوح یخ زده اعمال شود. شاتکریت پس از اعمال باید به مدت حداقل 3 روز ، در دمای حداقل 50 درجه فارنهایت نگهداری گردد. وقتی شرایط هوای سرد در محل کار برقرار است و دمای ریزدانه ها و آب کمتر از 50درجه فارنهایت می باشد، ممکن است نیاز به حرارت دادن وگرم کردن سنگدانه و آب مخلوط باشد تا مقاومت مشخصه 28فشاری  روزه کسب گردد.

پیمانکار باید تجهیزات لازم را برای انجام پیوسته کار و شاتکریت فراهم نماید.

اگر به نظر مهندس ناظر ، سیستم شاتکریت فاقد کارآیی و توان لازم برای اجرای رضایت بخش عملیات مطابق مشخصات خواسته شده باشد، پیمانکار ملزم به تغییر در تجهیزات و معرفی اپراتور جدید و مواجد شرایط و تاییدیه های مهارتی آن می باشد.

در صورتی که مهندس ناظر تشخیص دهد که در طرح هایی که از الیاف فلزی در شاتکریت استفاده می شود پس از اتمام عملیات شاتکریت ممکن است خطری بهره برداران را تهدید کند ، می بایست یک لایه محافظتی بتن فاقد الیاف به ضخامت یک دوم اینچ بر روی کار اجرا گردد.

h) عمل آوری- اگر شاتکریت در جایی اعمال شود که رطوبت نسبی بالای 85 درصد باشد ، نیازی به عمل آوری خاصی برای تامین رطوبت نمی باشد. با این حال پیمانکار باید اثبات نماید که سطح رطوبت نسبی در محیط کار بالای 85 درصد می بوده و تجهیزات لازم برای نگهداری این شرایط در محل پروژه وجود دارد.

وقتی رطوبت نسبی کمتر از 85 درصد باشد، کارفرما باید یک روش تأیید شده ی عمل آوری را بلافاصله بعد از اجرای شاتکریت آغاز کند.

عمل آوری باید به ترتیب ذیل صورت پذیرد:

(1) افزایش و حفظ رطوبت نسبی بالای 85 درصد، و یا

(2) اعمال یک غشای عمل آوری  مطابق با بخش d-6-3، بند 6.

عمل آوری با آب– شاتکریتی که به وسیله آب عمل آوری می شود باید مطابق با بخش h-6-3 باشد، با این تفاوت که 14 روز به 7 روز کاهش می یابد.