١-١- کلیات
بتن پاشی در سطوح حفاری شده، باید مطابق نقشهها و مشخصات فنی انجام گیرد. در این راستا، لازم است اقدامات زیر
صورت پذیرد:
- تأمین تجهیزات و نیروي انسانی جهت ساخت، حمل و اجراي شاتکریت
- ایجاد محلهای مناسب جهت نگهداري مصالح شامل سنگ دانهها، سیمان، مواد افزودنی، آب، مش و ...
- تأمین امکانات لازم براي اختلاط مصالح، به منظور تهیه شاتکریت و حمل به محل
- تهیه گزارشات کارگاهی انجام عملیات نصب مش و بتن پاشی
عدم بروز مشکل در بلوکهای بتنی در هنگام کشش مهارها، بیانگر رضایتبخش بودن کلیه موارد مربوط به عملیات شاتکریت (از جمله مصالح و روش اجرا) بوده، و در این صورت میتوان از انجام و کنترل نتایج آزمایشها کنترل کیفی چشمپوشی نمود.
٢-١- روش اجرا
دو روش براي بتن پاشی وجود دارد: روش تر و روش خشک.
در روش خشک، مخلوطی از سیمان و سنگ دانههای مرطوب به دستگاه خوراك دهنده ریخته میشود. این مخلوط توسط هواي فشرده به داخل شیلنگ رابط رانده شده و در انتها به افشانک میرسد. در آنجا، آب قبل از پاشیده شدن به مخلوط اضافه میشود. مواد افزودنی (در صورت نیاز) اگر به صورت مایع باشد، به آب اختلاط افزوده میشود. در روش تر، ابتدا سنگ دانهها، سیمان و آب را با هم مخلوط کرده و به داخل دستگاه خوراك دهنده میریزند. سپس مخلوط به از طریق شیلنگ رابط به افشانک میرسد و به وسیله فشار هواي فشرده به سطح کار پرتاب میشود.
در شرایط عادي، هر دو روش را میتوان به طور یکسان به کاربرد. در پروژههایی که سطوح کار محدود است، یا در سطوح داراي جریان آب عمدتا از روش خشک استفاده میشود.
٣-١- مصالح
کیفیت مصالح مصرفی شامل سنگ دانهها، سیمان، آب و در صورت نیاز مواد افزودنی باید مطابق این مشخصات فنی باشد. موارد ذیل به عنوان توصیه بوده و ملاك اصلی مقاومت فشاري نمونه شاتکریت و به ویژه عملکرد بلوك بتنی در هنگام کشش مهار میباشد. کلیه مصالح باید غیر مستعمل و نو باشد.
١-٣-١- سیمان
سیمان مورد استفاده باید مطابق استانداردC١۵۰) ASTM) باشد. سیمان مصرفی در عملیات بتن پاشی از نوع سیمان پرتلند ( طبق مشخصات دت ١۰١ ) تیپ ٣ ،٢ ،١ و ۵ (معمولاً تیپ ٢) میباشد. از هر محموله سیمان ورودي به کارگاه باید حداقل ٣ سري نمونه (هر سري ٢ عدد) اخذ و ملات سیمان تهیه شود. معمولاً مقاومت فشاري ملات سیمان باید پس از هفت روز حداقل ١١ مگاپاسکال و پس از ٢٨ روز ٢١ مگاپاسکال باشد.
٢-٣-١- سنگ دانهها
مشخصات شن و ماسه بتن پاشیده کم و بیش همانند بتن معمولی است، و باید از موازین آییننامه بتن ایران، استاندارد ASTM-C٣٣ و یا سایر استانداردهاي مشابه تبعیت نماید.
شن و ماسه باید تمیز و پاکیزه، و متشکل دانههای سخت، مقاوم و با دوام باشد. مقدار دانههای پهن (نسبت عرض به ضخامت بزرگتر از ٣) و دراز (نسبت طول به عرض بیشتر از ٣) در هر یک از گروههای اندازه دانهها نباید از ٢۵ درصد وزنی آن گروه تجاوز کند. حداقل مقاومت فشاري ماده سنگ سنگ دانهها برابر ٣۰۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع میباشد.
حداکثر اندازه بزرگترین سنگدانه ١٩ میلیمتر و به طور معمول حدود ۶ تا ٨ میلیمتر میباشد. حداقل ارزش ماسهای مجاز مصالح براي استفاده در بتن پاشی برابر ۶۵ و یا درصد عبوري از الک ٢۰۰ آن حداکثر برابر ٧% میباشد. منحنی دانهبندی ماسه شاتکریت میبایست در محدوده بین منحنیهای دانهبندی min و max که در شکل ١۰-١ نشان داده شده است، قرار گیرد.
شکل ١۰-١- منحنی دانهبندی min و max براي ماسه شاتکریت
در اجراي شاتکریت به روش خشک، مصالح شن و ماسه باید بطور متوسط ٢ تا ۵ درصد و حداکثر ٧ درصد رطوبت داشته باشد؛ تا گرد و خاك موقع بتن پاشی کمتر بوده و اختلاط راحتتر صورت پذیرد.
٣-٣-١- آب
بهترین آب مصرفی در ساخت بتن، آب آشامیدنی است. باید از مصرف آب حاوي مواد زیانآور براي بتن یا آرماتور از قبیل روغنها، اسیدها، قلیاییها، املاح، مواد قندي و مواد آلی خودداري کرد. علاوه بر آب استفاده شده در ساخت بتن پاشیده، آب مصرفی براي عملآوری نمونههای آزمایشگاهی و بتن پاشیده اجرا شده، نباید حاوي مواد مضر براي شاتکریت و آرماتور باشد.
۴-٣-١- مواد افزودنی
در صورت لزوم استفاده از زودگیرها، مقدار مورد نیاز آن بر اساس توصیه کارخانه سازنده و همچنین آزمایش تعیین شود. مواد زودگیر نباید حاوي کلریدها یا مواد دیگري که موجب خوردگی فولاد میشوند، باشد. همچنین لازم است که این مواد اثرات مخربی همچون ایجاد ترك خوردگی یا پوسته انداختن بتن نداشته باشد.
۴-١- نگهداري مصالح
١-۴-١- سیمان
سیمان باید در مقابل عوامل جوي و رطوبت زدگی محفوظ بماند. انواع مختلف سیمان فلهای باید در سیلوهاي مجزا و دور از رطوبت نگهداري شود و بدون کلوخه شدن باقی بماند. سیمان کیسهای باید به دور از رطوبت و در درجه حرارت مناسب نگهداري شود. کف محل نگهداري باید عایق رطوبت باشد. کیسهها با فاصله از دیوار چیده شوند.
٢-۴-١- سنگ دانهها
تمام مصالح باید تحت شرایط غیر مضر نگهداري شود. مصالح باید به نحوي انبار و نگهداري شود که امکان اختلاط ماده خارجی در دپوي آنها به حداقل برسد.
در صورت اجراي شاتکریت به روش خشک، لازم است در تمام فصول سال به خصوص زمستان که بارندگی و مشکل یخزدگی مصالح وجود دارد، انبارهاي مناسب براي دپوي مصالح با رطوبت مناسب در نظر گرفته شود و امکانات زهکشی مناسب در دپوي مصالح ماسه پیشبینی شود. براي این کار میتوان سطح زیر دپو را از مرکز به اطراف با شیب حدود ٢% تا ۵% تنظیم نمود.
دپو کردن مصالح سنگی باید به روشی باشد که از جدا شدن دانههای ریز و درشت از یکدیگر جلوگیري به عمل آید.
۵-١- طرح اختلاط
نسبت اختلاط تقریبی مصالح براي ساختن بتن آزمایشی به شرح زیر پیشنهاد میشود:
- سیمان ٣۵۰ کیلوگرم
- ماسه (صفر تا ٨ میلیمتر) ١٨۰۰ کیلوگرم
- آب ١۵۰- ٢۰۰ لیتر
حداقل مقاومت ٢٨ روزه بتن پاشیده باید معادل ٢١۰ کیلوگرم بر سانتیمترمربع یا ٢١ مگاپاسکال باشد.
۶-١- اختلاط و حمل
در کلیۀ کارهاي بتن پاشی، باید از اختلاط کامل و درست سنگ دانهها، سیمان، افزودنیها و آب اطمینان حاصل نمود.
مخلوط بهینه داراي آن مقدار از آب است که باعث لایه انداختن نمیشود. تجهیزات مخلوط کردن (در صورت وجود) باید قادر باشند مواد اولیه پیمانه شده مخلوطهای تر یا خشک را به خوبی مخلوط کنند. اختلاط مصالح معمولاً به صورت دستی انجام میگیرد.
زمان اختلاط براي مخلوط کردن بتن پاشیدنی مورد استفاده در فرایند مخلوط خشک باید به اندازه کافی طولانی باشد و نباید از ٢ دقیقه کمتر باشد. تجهیزات اختلاط باید طوري باشد که تمامی مواد مخلوطشده از آن خارج شده و در آن باقی نمانده و به مخلوط بعدي اضافه نشود. مخلوط بتن پاشی تر باید به صورتی اجرا گردد که هیچگونه گیرشی در مخلوط قبل از پرتاب شدن از نازل، رخ نداده باشد.
مخلوط آماده شده باید توسط تجهیزات مناسب و بدون ایجاد جدایش، حمل شود. در زمان حمل مخلوط تهیه شده باید از تغییر رطوبت و یا مقدار آب محافظت شود.
٧-١- تدارکات انجام بتن پاشی
در تمامی نقاطی که عملیات حفاري انجام میشود، باید مصالح، تجهیزات و نیروي انسانی براي اجراي بیوقفه و پیوسته بتن پاشی با کیفیت مناسب بر روي سطوح حفاری شده، در دسترس و آماده بکار باشد.
ماشینآلات بتن پاشی باید داراي ظرفیت مناسب براي اجراي بتن پاشی با حداقل زمان تاخیر باشد. تجهیزات باید چنان باشد که افزودنیهای گیرش آنی به طرز مناسب و بلافاصله پیش از پاشش بتن، وارد مخلوط گردند.
از آنجائیکه کیفیت بتن پاشیده تا حدود زیادي به تجربه و کارآیی کارگران بتن پاش و انتخاب فواصل درست بین سرنازل و سطح و زاویه پاشش بتن بستگی دارد، براي این کار باید از کارگران ماهر و داراي تجربه در کار مربوطه استفاده شود. علاوه بر این، قبل از اجراي بتن پاشی و در زمان حفاري و خاکبرداري، باید فضاي لازم و مناسب براي استقرار صحیح و مطلوب تجهیزات، مصالح و کارگران در جبهه کار فراهم گردد.
در صورتی که طبق نقشهها، مشخصات و دستورالعملها، بتن پاشی به صورت مسلح اجرا میشود، نصب مش و آرماتوربندي قبل از شروع شاتکریت الزامی میباشد.
در سطوحی که باید بلافاصله با بتن پاشی پوشیده شوند (مانند سطوح ریزشی یا سطوحی که به سرعت هوازده میشوند)، باید آمادگی کافی براي انجام اقدامات لازم با کمترین تاخیر ایجاد شده باشد.
ضروري است کلیه سطوح حفاری شده نهایی که ممکن است در اثر هوازدگی سست شوند، حداکثر تا یک ساعت پس ازاتمام عملیات حفاري، با بتن پاشی پوشانده شود.
٨-١- آماده سازي سطوح
شاتکریت نباید روي سطوح آلوده به مواد جذب کننده رطوبت شاتکریت، روغن، گرد و غبار، پوسته شدگیها و تمامی موارد مزاحم دیگر پاشیده شود. قبل از اجراي شاتکریت باید سطح حفاری شده یا لایه شاتکریت موجود تمیز و آمادهسازی شود. قطعات سنگی سست باید زدوده شده یا به نحو مناسبی تثبیت گردد. حفرات قابل توجه مانند قناتها و ... قبل از بتن پاشی به شیوه مناسبی مسدود شود. سطح کار باید عاري از وجود مصالح نامناسب که باعث افت کیفیت و آسیب به شاتکریت در کوتاه مدت یا درازمدت میشود، باشد. در صورت لزوم سطح باید به ملایمت زبر گشته، سپس توسط هواي تحت فشار تمیز گردد. آب نفوذي که در نقاط مختلف دیده میشود باید با اتخاذ تدابیر لازم از قبیل چالهاي زهکش، اقدامات زهکشی و غیره جمعآوری و هدایت شود.
٩-١- اجراي بتن پاشی
جریان مواد از درون نازل باید پیوسته و یکنواخت باشد. کلوخه ها و یا دیگر عوارض باید برداشته شده و به نحو درستی ترمیم گردند. شاتکریت باید بطور کامل مشها را بپوشاند. سرعت و روانی شاتکریت باید طوري باشد که به راحتی و به خوبی اطراف و پشت آرماتورها را پر کند.
فاصله بهینه بین سر نازل و سطح مورد نظر تابعی از سرعت تخلیه مصالح شاتکریت از سر نازل میباشد و به طور معمول بین ١ تا ٣ متر تغییر میکند.
در اجراي شاتکریت، سر نازل بر سطح عمود میباشد، مگر در مواردي که به خاطر اطمینان از پوشش کامل میلگردها یا سایر مصالح تحکیم سر افشانه باید از حالت عمود بر سطح کار خارج شود تا بدین ترتیب خلل و فرج در زیر شبکه فولادي ایجاد نشود. براي اجراي شاتکریت در گوشهها و زوایا، سر نازل نسبت به گوشه، زاویهای ۴۵ درجه میسازد.
قطر داخلی شیلنگ آب باید حداقل ٢۰ میلیمتر باشد. قطر داخلی شیلنگ مصالح باید حداقل سه برابر اندازه بزرگترین دانه شاتکریت (حداقل ٢۵ میلیمتر) باشد.
حداکثر فاصله انتقال مصالح توسط لوله براي پاشیدن به روش تر تا ۴۰ متر و براي روش خشک تا ١۰۰ متر میباشد.
خروج مواد از سر نازل باید پیوسته و یکنواخت باشد و تغییري در سرعت پاشیدن بتن در سطوح مختلف ایجاد نشود. قسمتهایی که به صورت ناهمگن و غیرقابل قبول اجرا شده باشند، باید اصلاح شوند. بتن پاشیده باید به صورت کاملا یکنواخت، متراکم و داراي بافت یکپارچه باشد.
هرگونه مواد فروریز باید قبل از بتن پاشی برداشته شود. پیش از اجراي لایههای بتن پاشی بعدي، لایه قبلی از لحاظ وجود طبله یا نواقص مشابه، مورد بررسی قرار گیرد. تمام نقاط طبله کرده، ماسهای، ترکدار یا پوسته شده و تمام نقاطی که داراي نواقصی باشند، باید تعمیر و ترمیم شود. بدین منظور باید لایه بتن پاشیده را تا رسیدن به سطح قابل قبول برداشته شده، و عملیات بتن پاشی مجدداً اجرا شود.
سطح نهایی بتن پاشی اصولاً باید طوري باشد که نیازمند پرداخت کاری اضافی نباشد. ولی چنانچه وضع ظاهري سطح نهایی مطلوب نباشد، میتوان از یک لایۀ نازك هموار کننده بر روي شاتکریت تازه یا شاتکریت قبلی استفاده نمود. مصالح فروریز در خلال عملیات باید به حداقل ممکن کاهش داده شوند. این مصالح نباید به هیچ وجه مورد استفاده مجدد قرار گیرند.
کلیه آرماتورهاي فولادي و شبکهها که در داخل بتن پاشیده باقی میمانند، میباید به طور کامل توسط بتن پاشیده پوشانده شوند. هر فولادي که در داخل بتن پاشیده میماند، میباید آنچنان سر جاي خود محکم شود که باعث جدا شدن لایههای به هم چسبیده بتن نشود.
براي جلوگیري از تاثیرات منفی آبهای زیرزمینی بر روي بتن پاشیده باید اقدامات و تمهیدات پیشگیرانه اتخاذ گردد.
جریان آبی که ممکن است موجب تخریب بتن پاشیده یا عدم چسبندگی بتن به سطح کار شود، باید به روش مناسب از محل دور شود. این روش ممکن است شامل نوارهاي ژئوتکستایل و زهکشی و تجهیزات و روشهای دیگر زهکشی آب زیرزمینی باشد. در مواردي که لازم است به وسیله چالهای زهکش، آب تخلیه شود و بدین منظور چالهای حفر شده و سایر وسایل و لوازم مربوطه نیز نصب گردیده باشند، در موقع عملیات بتن پاشی باید اقدامات احتیاطی لازم براي جلوگیري از مسدود شدن چالهای مزبور یا آسیب دیدن وسایل کار گذاشته شده، به عمل آید.
در صورتی که در مجاورت یک سازه موجود بتن پاشی انجام گیرد، باید از آسیب دیدن سازه موجود اطمینان حاصل گردد و سطوح سازه مزبور قبل از انجام بتن پاشی پوشانده شده و محافظت گردد.
اجراي بتن پاشی در شرایط نامساعد جوي و وزش شدید باد مجاز نیست، مگر اینکه پوشش کافی براي محافظت سطح کار تا زمانی که بتن به قدر کافی سخت شود و احتمال آسیب دیدن آن از میان برود، وجود داشته باشد.
١۰-١- کنترل ضخامت و مقطع
روش مناسب براي کنترل ضخامت شاتکریت، استفاده از فاصله نگهدارهای شبکه فولادي میباشد. بدین روش امکان کنترل فاصلۀ مش از سطح کار و نیز ضخامت شاتکریت بر روي مش به سهولت امکانپذیر است.
میتوان براي کنترل ضخامت از میلههای فولادي نیز استفاده نمود. این میلهها به صورت عمود بر سطح نصب میگردد. با اندازهگیری طول آرماتور پیش از بتن پاشی و پس از آن، ضخامت لایه بتن پاشیده شده تعیین خواهد شد. براي هر ۵ مترمربع از سطح، حداقل یک میله فولادي لازم است.
رواداري مجاز در ضخامت لایه بتن پاشیده cm٢ ± میباشد.
١١-١- کنترل کیفیت بتن شاتکریت
کنترل کیفیت بتن شاتکریت به روش نمونهگیری و آزمایش مقاومت فشاري از شاتکریت اجرا شده میباشد. بدین منظور در هر ۴۰۰ مترمربع سطح شاتکریت انجام شده، یک مرحله آزمایش کنترل کیفی انجام میشود. در هر مرحله ۵ نمونه به قطر حدوداً ۶ سانتیمتر گرفته خواهد شد. نمونهبرداری باید از پانلهاي شاتکریتی به ابعاد ١۵×۶۰× ۶۰ سانتیمتر انجام شود. تست مقاومت فشاري در زمانهای ٧ روز ( ٢ نمونه) و ٢٨ روز ( ٢ نمونه) انجام شده و یک نمونه هم به عنوان نمونه شاهد نگهداري خواهد شد. شایان ذکر است معیار اصلی براي کفایت مقاومت بتن اجرا شده، عملکرد بلوك بتنی در هنگام کشش مهار میباشد.
١٢-١- شبکه فولادي (مش)
١-١٢-١- وضعیت ظاهري
شبکه فولادي باید داراي پیوستگی، تمیز، عاري از زنگزدگی پوسته شده، روغن، گریس، کلرورها و سایر مواد مضر بوده و باید فاقد اعوجاج، لهیدگی، پارگی و سایر آسیبها باشد. در زمان نصب باید از سلامت شبکه از هر حیث مطمئن بود. شبکههای زنگزده در صورتی قابل مصرف خواهند بود که پس از تمیز کردن و زدودن زنگ، مشخصات استاندارد خود را حفظ نموده باشند. ترمیم و استفاده از شبکههای آسیب دیده مجاز نیست.
٢-١٢-١- مشخصات مش
شبکههای مورد استفاده در بتن پاشی از نوع آجدار AII و با حداقل مقاومت تسلیم کششی fy=٣۰۰۰kg/cm٢ میباشد.
٣-١٢-١- اجرا
صفحات مش مجاور هم میبایست حداقل ٢۰ سانتیمتر با یکدیگر همپوشانی داشته باشند . طول انتظار مشها در محلهای همپوشانی نباید با بتن پاشی پوشانده شود تا در زمان نصب شبکه مجاور امکان اتصال مناسب آنها وجود داشته باشد. طولهای انتظار در زمانی که شبکههای مجاور همگی نصب شدند، به وسیله بتن پاشی پوشانده میشوند.
براي نصب شبکه فولادي در موقعیت صحیح خود نسبت به جدار گود به منظور تأمین حداقل پوشش بتن در پشت مش و همچنین کنترل ضخامت بتن بر روي مش، باید از فاصله نگهدار مناسب یا هر روش مناسب دیگر استفاده شود. در مواردي که فاصله مش از یکی از دو سطح بتن پاششی در نقشهها ارائه نشده باشد، مش در وسط ضخامت شاتکریت قرار میگیرد.
روش و اجزاي مورد استفاده در نصب شبکههای فولادي بر روي جدار گود باید به گونهای باشد که مانع از افتادن یا تغییرشکل مش (مانند شل شدگی، شکم دادن و ...)، به ویژه پس از پاشش بتن تازه بر روي آن، نشود.
۴-١٢-١- نگهداري
محل انبار و نگهداري شبکههای فولادي باید تمیز و عاري از رطوبت شدید باشد تا از زنگزدگی و آلوده شدن مشها جلوگیري شود. در زمان انبار کردن و حمل، شبکهها باید از صدمات مکانیکی و یا هرگونه آسیبی که منجر به بروز تغییرشکلهای پلاستیک قال توجه گردد، محافظت گردند. تا حد امکان از گسیختگی جوشهای شبکه ممانعت شود.
۵-١٢-١- کنترل کیفیت
براي کنترل کیفی جنس و مشخصات مکانیکی شبکههای فولادي، آزمایش کشش بر روي نمونههای اخذ شده از شبکهها مطابق استانداردهاي معتبر( مانند ASTM ) انجام میگیرد.
به ازاي حداکثر هر ۵۰ تن یا یک محموله خریداریشده از یک منبع و در یک زمان، حداقل تعداد سه نمونه تهیه و براي آزمایش به آزمایشگاه معتبر ارسال میشود. هر نمونه شامل یک میله فولادي جدا شده از مش به طول حدود ١ متر میباشد. نمونهها باید کاملاً سالم، تمیز و بدون زنگزدگی، اعوجاج، لهیدگی و سایر آسیبها باشد. نمونهها از ورقههای مختلف مشها تهیه شوند.
مقاومت مشخصه فولاد بر اساس مقدار تنش تسلیم آن تعیین میشود و معادل مقاومتی است که حداقل ٩۵ درصد مقاومتهای اندازهگیری شده براي حد تسلیم از آن بیشتر باشد. در تمام نمونههای آزمایش شده باید مقاومت نهایی نمونه حداقل ٢۵ % بیشتر از حداکثر دو مقدار تنش تسلیم و یا تنش نظیر کرنش٢/۰ باشد.