شاتکریت رامیتوان یکی از دستاوردهای پیشرفت تکنولوژی بتن دانست که دهها سال است در پروژه های مختلف عمرانی نقش موثری دارد.تاریخچه تکنولوژی شاتکریت به سال ۱۹۱۰ باز می گردد. در این سال کارل اکلی دستگاهی ترایپاشدن مخلوط ماسه و سمان ساخت و انرا گانایت نامید . این سیستم بعدها نامهایی چون کان کریت. پنو کریت .
بلاست کریت. بلوکریت وجت کریت یافت . اما در سال۱۹۳۰ بود که واژه شاتکریت از طرف انجمن مهندسین راه اهن امریکا بکار برده شد وو تاکنون نیز مورد استفاده قرار می گیرد. شاتکریت در دو نوع مخلوط تر و مخلوط خشک در تمام دنیا تکنولوژی شناخته شده ای برای استقرار بتن است. از نظر موسسه بین المللی بتن شاتکریت عبارت است از ملات ویا بتنی ه با فشار و سرعت بالا ته سطح مورد نظر پاشیده می شود.
شاتکریت هم اکنون در بخشهای مختلفی از فعالیتهای مرتبط با تکنولوژی بتن کاربرد دارد که از ان جنله متوان به موارد زیر اشاره کرد:
اجرای سازه های بتنی. تعمیرات. تقویت. بهینه سازی. مرمت. کارهای هنری و تزئینی. تثبیت پوششهای محافظی
شاتکریت مخلوط خشک) )Dry mix shotcrete
در روش شاتکریت مخلوط خشک مصالح شامل:ماسه و سیمان توسط پمپ شاتکریت بداخل لوله انتقال هدایت شده و به لوله پاشنده سلات منتقل می گردند. اب مورد نیازدر این حالت در حین خروج مصالح از سر نازل به انها اضافه می گردد که با توجه به سرعت بسیارزیاد خروج مصالح از سر نازل این عمل افزودن اب در کسریاز ثانیه صورت می پذیرد.در این حال ممکن است اب به بعضی ا دانه های سیمان نرسیده و در نتیجه این دانه ها هیدراته نشوند. و بخش قابل توجهی از ملات پاشیده شده به سطح زیر کار نچسبیده و جزو پرت کار محسوب می شود. به همین دلیل از این روش تنها در عملیات تثبیت قبل از تونل ها و کارهای روکش و تعمیراتی با ضخامت کمتر از ۱۰ سانتیمتر استفاده می گردد از طرفی دیگر بعلت فقدان مصالح منگی درشت دانه این درش عمولا برای کارهائیکه مقاومتهای مکانیکی در انها مطرح می باشد استفاده بعمل نمی اید.
(شاتکریت مخلوط تر)Wet mix shotcrete
و اما دراین روش بتن اماده بداخل پمپ شاتکریت ریخته شده و پس از عبور از لوله انتقال به سر نازل رسیده و از انجا به سطح زیر کارپاشیده می شود. و اینجاست که تفاوت کیفی و کاربردی اشکار بین این دو نوع روش روشن می شود . چرا که شاتکریت خلوط بر را می توان در جائیکه مقاومت فشاری مورد نظر است بکار برد. از طرفی دیگر در این روش امگان اجرای بتنی با ضخامت۵۰ سانتی متر برای ایوار و ۲۰ سانتیمتر برای سقف در یک مرحله (یک پاس) براحتی امکان پذیر می باشد.
مزایای استفاده از روش شاتکریت مخلوط تر:
شیوه استقرار بتن در این روش خود موجب برتری این روش در ابعاد اجرایی . کیفی و زمانی می گردد و مجموعا تاثیرات قابل توجهی را از نظر اقتصادی بر پروژه موجب میشوند. در اینجا بد نیست تا هر کدام از این تاثیرات را نطور جدا گانه مورد بررسی قرار دهیم.
الف) مزایای اجرایی:
درروش شاتکریت مخلوط تر در اغلب موارد برای احداث سازه های بتنی نیازی به قالببندی نیست و در موارد خاص نیز استفاده ار یک سپر چوبی(شکل ۱و۲ ) برای عملیات استقرار بتن کافی می باشد که همین خود هزینه های بسیارکلان قالببندی شامل تجهیزات و نیروی انسانی را به میزان قابل توحهی می کاهد. شاتکریت مخلوط بر همجنین این امکان را فراهم می اورد با دیگر اجرای سازه های بتنی با اشکال منحنی . ملور و غیر منظم مانعی بر سر راه طراحان و مجریان نباشد. در جائیکه اجرای سبک استخر غیر منظم هندسی(شکل ۳و۴) مجریان را مجبور به تهیه قالبهای ویژه وبسیار گرانقیمت می نماند. شاتکریت مخلوط تر با حداقل هزینه و سرعتی بسیار بالا که از خصوصیات این روش است در عین بالا بودن کیفیت مشکل را حل می نماید . همین امر سبب شده تا بالا خص در امریکا امروزه با شکسته شدن سنت استخرسازی به شکل مربع و مستطیل ابگیرها و استخرهای بسیار زیادی با هزینه های اقتصادی در منازل.پارکها و مراکز تفریحی ساخته شوند. تثبیت کوهها و صخره ها (شکل ۵و۶)با استفاده از پوشاندن انها با یک شبکه مش و پاشیدن بتن بر روی ان محافظت از لوله های فولادی و افزایش ضخامت لوله بتنی با پیچیدن یک شبکه مش به اطراف لوله و پاشیدن بتن و صیقلی کردن ان در محیطهای خورنده و خطرناک در مقال اتش سوزی . روکش کردن دیوارها . پایه پلها . بدنه سد ها و لاینینگ تونلها . تثبیت جداره رودخانه ها و … از حمله دیگر توانائیها روش شاتکریت مخلوط تر است.
اما نباید فراموش کرد که این روش جایگاه بسیار ویژه ای در کارهای تعمیراتی دارد و شاید در برخی موارد تنها راه تعمیر سازه های بتنی است . در اینجا جا دارد تا به ذکر یک نمونه بپردازیم . در سال ۱۹۹۵ بدنبال برنامه تقویت سازه ها در برابر زلزله در امریکه قرار شد تا پایه های بتنی یکی از پلها ی اتوبان ۸۰۵ شهر سن دیگو در ایالات کالیفرنیا که دارای ارتفاعی بالغ بر۳۰ متر بودند بوسیله افزایش ضخامت بتن تقویت گردند. از انجائیکه افزایش ضخامت این پایه ها به میزان ۲۵ سانتیمتر مد نظر بودبعلت سرعت کارکیفیت مطلوب و هزینه کمتر از روش شاتکریت مخلوط بر برای انجام این پروژه استفاده گردید. روش کار نیز بدین ترتیب بود که پس از بستن شبکه مش به دور پایه ها عملیات شاتکریت انجام می گرفت و پس از پرداخت کاری سطح کار صیقلی می گردید . این پروژه مجموعا یکماه (شاتکریت و صیقلی کردن)بطول انجامید و با هزینه ای بسیار کمتر از ساییر روشهای موجود به پایان رسید. کارفرمای این پروژه سازمان کل برنز بود.
ب)مزایای کیفی:
استفاده از فشار هوا برای استقرار بتن طرح اختلاط مناسب و تحربه گروه اجرایی برای انجام عملیات شاتکریت را می توان عواملی برای تایید کیفی بتن اجرا شده با این روش دانست. در اینجا بشرح مشخصات کبفی روش شاتکریت مخلوط بر می پردازیم.
مقاومت مکانیکی:
میزان نسبت اب به سیمان در شاتکریت مخلوط خشک در محدوده ای بین۵/۰ – ۳/۰ و در شاتکریت مخلوط بر در محدوده ای بین ۵۵/۰ – ۴۰/۰ قرار دارد. مقاومتهای فشاری نیز بطور معمول در محدوده ای بین۴۸۰- ۴۰۰ نیز میرسد . از طرفی دیگر فشار هوایی که موحب پاشیده شدن بتن می گردد بقدری زیاد است که دانه های مصالح سنگی را کاملا در هم قفل و بست نموده و خمیر سیمان را به مصالح سنگی می چسباند. همین مسئله خود موجب افزایش وزن مخصوص بتن در محدوده ای بین ۲۲۹۰-۲۲۳۰ می شود از طرفی دیگر همین عامل ( فشاب هوا) سبب می شود تا در کارهای تعمیراتی و غیر تعمیراتی بتن پاشیده شده کاملا به سطح زیر کار چسبیده و در صورتیکه سطح زیر کار بشکل مناسب اماده و اشباع شده باشد مشکلاتی چون ورقه شدن و… در اینده ایجاد نمی گردد. مدول الاستیسیته شاتکریت نیز تقریبا مانند بتنهای معمولی است این مدول بطور متوسط برابر۴٫۱*۱۰^۲ قرار دارد. همه خصوصیات فوق موحب میشوند با بتوان از شاتکریت مخلوط بر بعنوان روشی مطمئن برای احداث سازه بدون کاربرد قالب استفاده نمود.
چسبندگی بین بتن و ارماتور:
عدم استفاده از قالب این امکان را فراهم می سازد تا فردی که عملیات بتن پاشی راانجام می دهد بتواند براحتی فضای کار را مشاهده نموده و بتن را بشکل مناسبی در بین شبکه میلگردها مستقر سازد. در این حال نه تنها فضای خالی در بتن بوجود نمی اید بلکه می توان اطمینان داشت که بتن کاملا به میلگردها متصل بوده و مشکلات ناشی از عدم اتصال مطمئن منفی هستند جه بسا کاربرد میکروسیلیکا در طرح اختلاط شاتکریت ضمن افزایش چسبندگی کاهش نفوذپذیری و کاهش مواد برگشتی عامملی بسیار مهم در جلو کیری از خوردگی می باشد.
کاهش نفوذ پذیری و اب بندی:
یکی از کاربردهای وسیع شاتکریت مخلوط بر و شاید راحت ترین کاربرد ان که نیازی به تخصص بالای نازلمن ندارد استفاده از این روش در احداث استخر ها و ابگیر هاست چون همانگونه که در بالا گفته شد استفاده از این روش موجب کاهش تخلخل بتن می گردد.حال وفتیکه در این بتن از مواد افزودنی جون میکروسیلیکا و مواد اببند کننده استفاده گردد نفوذ پذیری بسیار اندک گشته و بتنی با مشخصات اببندی و در عین حال مقاومت فشاری و کششی مطلوب بدست می اید که در ضمن در مقابل عوامل خورنده رفتارهای بسیاز مناسبی را از خود بروز می دهد.
ج)مزایای زمانی:
حذف سیستم قالببندی خود موجب از میان رفتن زمان تهیه. ساخت قالب. قالببندی و باز کرده قالب می شود. جه بسا از پروژه هایی که نیازمند ساخت قالبهای ویژهی ای هستند که امکان مصرف مجدد انها در دیگر پروژه ها وجود ندارد . این امر بخصوص در تونلها که اجرای عملیات لاینینگ مستلزم مونتاژ قالبهای فلزی بسیار سنگین است محسوس بر است.
نتیجه گیری :
همانگونه که به تفکیک بیان شد کاربرد شاتکریت مخلوط در کارگاه بتن موجب صرفه اقتصادی و حصول کسفیت مورد نظر است. با توجه به اینکه در شاتکریت مخلوط بر بتن اماده بداخل پمپ شاتکریت ریخته مشود این بتن با توجه به کاربرد مورد مظر می تواند طرح اختلاطهای مختلفی داشته باشد که در نهایت با کنترل بتن در مراحل مختلف ساخت و انتقال می توان مطمئن بود که بین تکنولوژی بتن مذبور را به بهترین شکل در محل مورد نظر مستقر و متراکی می نماید.
همه این مزایا موجب شده اند تا این تکنولوژی امروزه عاملی برای صرفه اقتصادی سرعت و کیفیت احداث سازه های بتنی در جهان گردد.
مقایسه الیاف فولادی با الیاف مصنوعی در مخلوط شاتکریت:
چکیده:
همانطور که می دانیم شاتکریت عبارت است از ملات یا بتنی که با فشار هوا و سرعت زیاد به سطح کار پاشیده می شود یا به عبارت دیگر بتن بدون قالب بندی میباشد. مزیت استفاده از شاتکریت در پروژه های فراوانی در سر تا سر دنیا به اثبات رسیده است. زمانی که پیشرفته ترین تکنولوژی ها مورد استفاده قرار می گیرد کارایی الیاف بطور کلی برابر یا بهتر از سیستم سنتی مش فولادی است. در این پروژه مزایای استفاده از الیاف در شاتکریت در مقایسه با مش فولادی بیان شده. همچنین در نوع الیاف قابل استفاده در شاتکریت(الیاف فولادی و الیاف مصنوعی) مورد مقایسه قرار گرفته . در نهایت این پروژه پاسخی به این سوال خواهد بود که چگونه الیاف با کارایی بالای پلی پروپیلن(HPP ) که به تازگی استفاده از ان ها رایج شده را با الیاف فولادی مورد مقایسه قرار دهیم . همچنین نتایج ازمایشات انجام شده ارائه گردیده است.
.مقدمه
استفاده از الیاف به منظور تقویت بتن، از اوایل دهه ۱۹۶۰ میلاده شروع شده است. در ابتدا از الیاف فولادی مستقیم جهت تقویت ماتریس استفاده شد که این امر موجب افزایش قابل توجهی در شکل پذیری و نیز طاقت شکست گردید. یکی از مشکلات عمده در استفاده از الیاف در ابتدای کار مسئله تجمع و گلوله شدن الیاف و کاهش کارایی بتن، در مقادیر بالای استفاده بود که این مشکلات با اصلاحاتی که در طرح مخلوط ، ابداع الیاف با چسبندگی مکانیکی بیشتر (الیاف قلابدار)و در نتیجه امکان کاهش مقدار الیاف مورد نیاز و هم چنین گسترش استفاده از روان کننده ها و فوق روان کننده ها در بتن، تا حد زیادی حل شد.
و اما سر اغاز استفاده از الیاف پلیمری در سال ۱۹۶۵ بوده است. از این الیاف که معمولا پلی پروپلین می باشند به علت
پایین بودن مدول الاستیسته عمدتا برای کنترل ترکهای بتن (ترکهای نشست و جمع شدگی پلاستیک) که در ساعات اولیه بوجود می ایند استفاده می شود.
۲٫ چه نوع الیافی را برای ساخت شاتکریت الیافی بکار گیریم
الیاف مختلفی از جمله الیاف فولادی ، شیشه ای ، نایلونی ، پلی پروپلین، کربنی و…را می توان جهت ساخت بتن الیافی بکار برد ولی باید توجه داشت که جهت بکار بردن هر کدام از انها نیاز به این می باشد که تعیین کنیم کدام نوع از الیاف ترکیب بهینه تری با توجه به مشخصات فراورده و کاربری بنا به ما می دهد . برای این مهم ابتدا باید با مشخصات فیزیکی و مکانیکی الیاف اشنا باشیم ، تا با توجه به این مشخصات بتوانیم از انها در ماتریسهای سیمانی بهره کافی را ببریم . در شاتکریت از دو دسته الیاف فولادی و مصنوعی استفاده می شود. گروهی از الیاف مصنوعی مانند شیشه ، استیل و کربن مدول بالاتری از بتن دارند و دسته از مثل نایلون و پلی پروپیلن دارای مدول کمتری از بتن می باشند. که دسته دوم در سیستم شاتکریت مورد نظر می باشد .
در ادامه مقاله خواهیم دید که کاربرد هر کدام در کجاست.
۳٫معرفی
مزیت استفاده از بتن الیافی در شاتکریت درپروژه های فراوانی در سراسر دنیا به اثبات رسیده است وقتی که پیشرفته- ترین تکنولوژی مورد استفاده قرار می گیرد کارائی بتن الیافی بطور کلی باربر با بهتر از استفاده از سیستم مش فولادی بصورت سنتی می باشد.(Knut. F 2000 ) وقتی یک ملات خالص یا یک تیر با بتن خالص تحت اثر نیروی قرار می گیرد، ترک خوردگی ناحیه کششی فورا به گسیختگی تیر منجر می شود. اما باید بخاطر داشت که ترک خوردگی در بتن یک پدیده جدا از خاصیت بتن نیست. اندازه گیریهای دقیق تائید کرده است که یک ترک اصلی در شکست یک تیر ناشی از رشد اهسته ترک های ریزی است که قبلا وجود داشته است.
مثلا در ترکیبات ساخته شده با الیاف فولادی چون مدول الستیسته فولاد تقریبا ۱۰ برابر مدول الاستیسته بتن خالص است، بنابراین افزایش حجم الیاف افزایش بار را بدنبال خواهد داشت و در اثر این بار، نمودار بار- تغییر شکل تیر از حالت خطی منحرف می شود چنانچه درصد بسیار کمی از الیاف فولادی در بتن بکار رود تاثیر الیاف در حد جاری شدن یا مقاومت نخستین ترک بتن الیافی خیلی ناچیز خواهد بود.
حال پس از این بررسی شایان ذکر است که بیان کنیم با افزودن الیاف به بتن می توان مقاومت ضریه ای را که بتن الیافی بدست می اورد به نصف زمانی که همان مقاومت را بتن معمولی بدست می اورد کاهش داد و دوام ان را به اندازه ۳۰ درصد افزایش داد این یکی از مزایایی است که ما را به سوی استفاده از بتن الیافی ترغیب می کند.
به طور کلی می توان مزایای بتن الیافی را نسبت به بتن معمولی در غالب موارد ذیل برشمرد:
الف- مقاومت در مقابل تورق، سایش و هوازدگی سطح
ب- مقاومت بسیاز غالی در مقابل ضربه و در واقع توانایی بالای جذب انرژی
پ- مقاومت زیاد در مقابل تنشهای خستگی
ت- قابلیت کشش عالی (بالا بردن ظر فیت زیاد تغییر شکل نسبی)
ث- قابلیت باربری زیاد بعد از ترک خوردگی
ج- مقاوما کششی ،خمشی و برش زیاد
چ- طاقت خیلی زیاد نسبت به بتن معمولی
ح- و یکی از مهمترین مزایا ظرفیت بالای بتن الیافی به منظور تبدیل کار خارجی به:
الف) انرژی کرنشی ذخیره شده قابل تغییر
ب) کار داخلی(که این عمل معمولا با تشکیل ترکهای جدید، رها شدن و تغییر شکل الیاف و یا تولید حرارت می باشد)
علاوه بر این شاتکریت مصلح به الیافی مزیتهای شایان ذکر دیگری نیز دارد:
a-استعمال شاتکریت الیافی روی صخره های اسیب دیده و مجوف با حداقل بیشتر از دو بار پاشیدن تاثیر بسیار بیشتری دارد.
b-وقتی که از دستگاههای کنترل از راه دور خودکار برای پاشیدن شاتکرت استفاده می شود ایمنی و ضریب اطمینان را چندین برابر می کند(کسی ریسک بستن شبکه مش را در زیر زمین مهار شده یا نشده نخواهد کرد)
c – با استفاده از شاتکریت الیافی هیچ ناحیه ای با تراکم پایین در جاهایی که ۳ تا ۴ لایه مش روی هم قرار دارند بوجود نخواهد امد که در صورت عدم استفاده از شاتکریت الیافی بدلیل عدم امکان ویبراسیون مناسب بتنی با کیفیت بسیار پائین و ریسک بالای خوردگی اتی شبکه مش و پوسته پوسته شدن وجود خواهد داشت.
d-ضخامت خواسته شده به طور کلی کنیتهایی از شاتکریت را که می خواهیم با دقت خوبی بدست می اید همچنین از مشکل پوشاندن ( Cover )بیش از حد شبکه مش روی سطوح بنیادی جلوگیری می شود.
e- یک لایه مش در عمق های مختلفی از یک لایه شاتکریت قرار می گیرد و نمی تواند در سطح مقطع در نواحی تحت کشش قرار بگیرد. در صورتی که الیاف میتواند در تمام سطح مقطع قرار بگیرد بدون در نظر گرفتن این موضوع که کشش در کجا اتفاق می افتد.
f – و ضریب منطقی جلوگیری از کارگزاری و بستن شبکه مش در زیر زمین.
برای رسیدن به مزیتهای بالا روش شاتکریت مخلوط بر باید مورد استفاده قرارگیرد به این دلیل که در پروسه مخلوط خشک فقدان کنترل و مقدتر زیتدی کمانه کردن الیاف وجود دارد .به عنوان مثال کمانه کردن الیاف فولادی در پروسه خشک ۵۰ درصد و در استفاده از الیاف مصنوعی احتمالا این مقدار بیشترینه باشد در مقایسه کمانه کردن الیاف فولادی در پروسه مخلوط ترحداقل حدود ۱۰ تا۱۵ درصد می باشد .
تاکنون الیاف فولادی تنها جایگزین برای شبکه تقویتی مش بوده است اخیرا الیاف پلی پروپیلن با کارایی بالا ( HPP )توانسته اند به درجه ای برسند که با لایاف فولادی قابل قیاس باشند وقتی استفاده از چنین الیافی را در سرداشته باشیم واکنش منطقی استفاده کنندگان جدید این محصول این است که چگونه می توان انها را با الیاف فولادی مود مقایسه قرار داد.
این مقاله تلاش دارد با استفاده از خلاصه اطلاعاتی از تستهای انجام شده توسط دانشگاه ها و سایر ازمایشگاه های معتبر ذهنیتی برای پاسخ به این سئوال ایجاد کند.در پایان هر تست نیز نتیجه الزم ارائه شده است.
۶-توصیف صنایع الیاف مصنوعی HPP s-152
الیاف تقویتی HPP-s152 دارای بیس مواد پلیمری می باشند و بیشتر برای افزایش کارائی بتنهای تحت تاثیز تنش طراحی شدن است. این الیاف در بتن با تکنیکهای معمول روز مخلوط می شوند. همچنین الیافی مقاومت بالا هستند که به نسبت ۱ تا۲ درصد حجمی ( kg/m^3 ۱۸تا۹ ) در بتن مورد استفاده قرار می گیرند.
نسبت حجمی بیشتری از این الیاف باعث افزایش فوق العاده کارایی سازه ای نسبت به حالتی می شود که از ارماتور نوع دوم استفاده شود.(منظور از نسبت حجمی همان Yield می باشد که حجم بتن تازه ای است که از مقدار معینی مصالح تولید می شود بعبارت دیگر وزن کل بچ بتن به کیلوگرم تقسیم بر جرم حجمی به کیلوگرم بر متر مکعب مساوی است با راندمان حجمی Y=W1/ W )
الیاف HPP بخصوص برای مقاومت در برابر جمع شدگی ملات و بهبود کارائی بتن حتی بعد از توسعه تنشهای ناشی از ترکها ساخته می شود. ازمایشات نشان داده که الیاف HPP باعث افزایش کارائی بتن در مقابل تغییر شکل ناشی از بار خواهند بود.
__ بسته بندی این محصول با دوز دلخواهی انجام می شود تا محصول نهائی دارای مشخصات دلخواه ما باشند.
جدول۱:مشخصات الیاف HPP
|
مقدار
|
مشخصه
|
|
۰٫۹۱
|
وزن مخصوص
|
|
۰٫۹mm
|
قطر اسمی رشته(فیلامان)
|
|
mm50؛۴۰؛۳۵
|
طول الیاف موجود
|
|
۳/۱۰mm
|
فضای تغییز شکل
|
|
۳۵۰۰N/mm^2
|
مدول الاستیکی
|
|
۱۵%
|
قابلیت نهایی طویل شدن
|
|
Zero
|
جذب اب
|
|
۱۷۵ c
|
درجه ذوب
|
|
۳۶۰ c
|
درجه احتراق
|
|
High
|
مقاومت قلیایی/ اسیدی
|
|
۰٫۲ w/mk at ۲۰ c
|
هدایت گرمایی
|
|
خیلی کم
|
هدایت الکتریکی
|
۷- استنادات:
الف) مرجع شماره ۱ :
مدرسه مهندسی عمران و محیط زیست در دانشگاه سیدنی غربی ، نپن- گزارشی را با عنوان زیر منتشر کرد .
شماره گزارش CE9
این گزارش شامل ۱۸ صفحه در مجموع و نتایج آزمایش ۲۰۴ تیم و ۲۰۴ پانل را ارایه می دهد خلاصه آنرا در زیر می خوانیم.
در تمام این آزمایشات از یک مخلوط بتن برای پا شیدن به کالبد های چند لایه استفاده شد فقط نوع مقدار الیاف فرق می کرد. آزمایشات روی یک تیر در سه نقطه انجام شد.تست بار در وسط تیر تست پانل EFNARLو تست پانل ثابت جانبی.
هر سه نمونه با روش آزمای و برای هر مخلوط بتن مورد استفاده قرار گرفتند.
از ۳۴ مخلوطی که مورد آزمایش قرار گرفت مخلوطهای زیر برای مقایسه انتخاب شدند.
جدول ۲: مقایسه مخلوطهای مختلف
|
Kg/m^3
|
تقویت کننده
|
طرح مخلوط
|
مخلوط شماره
|
|
۲۵
|
الیاف۳۰ Dramix ZP
|
1
|
3
|
|
50
|
الیاف DramixZP30
|
1
|
4
|
|
50
|
الیافNovotex 0730
|
1
|
5
|
|
9
|
الیاف ۵۰mm HPP
|
2
|
8
|
|
13
|
الیاف ۵۰mm HPP
|
2
|
9
|
در اینجا متذکر شویم که مخلوطهای شماره ۱تا ۵تفاوت کمی در طرح بتن دارند. تفاوت عمده در ۲۰ کیلو گرم سیمان بیشتر و ۴۰ کیلوگرم فلای اش( خاکستر زغال سنگ ) اضافه شده می باشد.
وقتی که نتایج را برای مخلوطهای ۳تا ۵ مقایسه می کنیم هیچ تاثیری دیده نمی شود. ولی وقتی ۳تا۵ را با۸ و۹ مقایسه می کنیم تفاوت در طرح مخلوط می تواند تاثیر گذار باشد. این اختلاف احتمالا به علت مزیت نتایج اندازه گیری شده مخلوطهای ۳و۵ است. میانگین ۳ نمونه گزارش در زیر آمده است.
جدول ۳: مقایسه انرژی مستهلک شده برای مخلوطهای مورد نظر
|
Round Panels
Energy (J)
|
EFNAC Panel
Energy (J)
|
Ucs (Mpa)
|
مخلوط شماره
|
|
۲۵۶
|
۷۶۵
|
|
۲۵Dramixzp30 kg/m^3
|
|
439
|
4026
|
|
50 Dramix zp30kg/m^3
|
|
439
|
1096
|
|
50Novotex 0730kg/m^3
|
|
455
|
1450
|
8/59
|
9HPP
۵۰ mm kg/m^3
|
|
513
|
1450
|
5/58
|
13.5HPP 50 mm kg/m^3
|
ب ) مرجع شماره ۲ : N.Banthia and C.Yan
خلاصه :
قسمتی از یک آزمایش بزرگتر به وسیله ی کمپانی AGRA انجام شد. شش پانل مخلوط شات کریت تر به محل دانشگاه ونکور کلومبیا برده شدند. که با استفاده از پروسه تست استاندارد EFNARC آزمایش شدند. تمامی این پانل ها دارای الیاف تقویتی ۵۰ میلی متر طول واز نوع الیاف پروپلن با کارایی s-152 که در دوز های ۱% مورداستفاده قرار گرفته بودند.این مشخصات ۴ پانل را ارایه می کنند. دو پانل آزمایش شده ۷روزه و دو پانل ۲۸روزه . دو پانل دیگر هم در یک عمل آوری طولانی در ۹۶ امین روز تست شدند .
نحوه و نتایج آزمایش:
روش آزمایش با توجه به طرح کلی مرجع یک انجام شد.به طور خلاصه در این آزمایش از یک اسلب شاتکریت به ابعاد ۶۰۰mm*600mm*100mmکه چهار گوشه آن مهار شده بود و بارروی مرکز آن در یک سطح ۱۰۰mm* 100mmوارد شد.قسمتهای ناهموار و ناصاف پانل در خلال این آزمایش در زیر بودند. و نیز در جهت خلاف بتن پاشی وارد می شد. منحنی بار تغییر شکل به دست آمد و از منحنی بار تغییر شکل منحنی دومی به دست آمد که بیانگر انرژی مصرف شده به عنوان عاملی برای تغییر شکل پانل بود. ملاحظه شد که ۷ روزه به ترتیب انرژی ۱۰۱۲و۱۰۷۴ ژول را زیر بار نقطه ای با جابجایی ۲۵mmمستهلک کردند. از طرف دیگر ۲ اسلب ۲۸ روزه انرژی کمی بیشتر به میزان ۱۱۲۲ و ۱۱۷۷ ژول را مستهلک کردند. وقتی بار نهایی مد نظر باشد اسلب با سن ۷ روز بار نهاییKN 58.81 را تحمل می کند. رفتار بار جابجایی تا ۵۰% بار نهایی به صورت خطی می باشد. اما بعد از ان این منحنی به صورت قابل توجه و ملموسی غیر خطی می شود.(European specification for sprayed concrete 1996 )
قسمت نزولی مدار بیانگر نرم شدن مداوم با مقادیر زیاد انرژی مستهلک شده می باشد با مشاهده سطوح ترک خورده به این نکته پی برده شد که بیشتر الیاف از بتن حالت جدا شدگی پیدا می کنند.
نتیجه :
نتیجه گرفته شد که پانل های شاتکریت مخلوط تر مسلح به الیاف بلند ۵۰ میلی متر s152 در دوز ۱% وقتی با توجه به روش EFNARCازمایش می شود برای هر دو سن بتن ۷ روزه ۲۸ روزه انرژی زیادی به میزان ۱۰۰۰ ژول را برای جا به جایی ۲۵ میلی متر در تقطه اعمال بار مستهلک می کند.
۲ پانل باقی مانده با یک عمل اوری ۹۶ روزه مورد ازمایش قرار می گیرند.
ج)مرجع شماره ۳ ( “AGRA Ltd Dr R.Morgan)
مزایا و معایب مختلفی برای هرئدر نوع الیاف فولادی و مصنوعی برای بتن مسلح به منظور مهارهای زیر زمینی در معادن وجود دارد. با انتخاب شاتگریت پلاسبیک اجتمالا تمایل ب هاستفاده از مقدار زیادی الیاف مصنوعی داریم . به این دلیل که قابلیت پمپاژ و همچنین پاشیدن و اتمام کار در این حالت در مقایسه با الیاف فولادی بسیار بهترمی باشد. الیاف مصنوعی باعث کاهش فشار پمپ کمتر پاره و خراب شدن تجهیزات پمپ و لوله و نازل در مقایسه با الیاف فولادی می شوند. وقتی که سطحی تمام شده و پرداخت شده مورد نیاز باشد شاتکریت با الیاف مصنوعی نسبت به شاتکریت با الیاف فولادی عمدتا راحت تر بریده تراشیده و پرداخت می شوند.
وقتی که سطحی را با شاتکریت بتن پاشی می کنیم این سطح نا هموار بوده و باید پرداخت شود. برای پرداخت کار نیز روش های مختلفی وجود دارد که در این مقاله به انها وارد نمی شویم . در تمام تفاسیر بیان شده مخلوط شاتکریت تر مقدم می باشد . ما در مخلوط شاتکریت خشک از کقادیر زیاد الیاف مصنوعی استفاده نمی کنیم .
وقتی که شاتکریت سخت را انتخاب می کنیم معمولا شاتکریت با الیاف فولادی مقاومت بیشتری در برابر ترکهای ناشی از تنشهای پسماند ظرفیت باربری نسبت به مقدار زیادی الیاف مصنوعی در شاتکریت با تغییر شکل کم و در صورتی که عرض ترک های باریک است دارد. شاتکریت با الیاف فولادی با مقدار کافی الیاف اضافی به میزان (تقریبا kg/m^360 تا۵۰ )معمولا درتونلهای زیر زمینی که حرکت کم زمین درانها انتظار ی رود و همچنین در نزدیکی شیارهای اب بندی شده (مقلا ترکهای با عرض کم) مورد نیاز است.
در حاهایی مثل اتاق های پمپها و تجهیزات الکتریکی ،نواحی تحت فشار و اتاقک بالا بر زیر زمینی باید از الیاف فولادی در مخلوط شاتکریت استفاده شود. در مقایسه مقادیر زیاد الیاف مصنوعی در شاتکریت(۱ تا ۱٫۵ درصد حجمی ) نشانگر مقاومت بیشتر در برابر تنش ناشی از بار در تغییر شکل های زیاد در مقایسه با الیاف فولادی می باشند.
به طور کلی درتونلهای زیر زمینی رفتار نزدیکتر به شبکه مش فولادی دارند. به همین دلیل استفاده از انها در جاهایی که تغییر شکل زیر زمین زیاد و ترکهای عمیق و توسعه یافته (ترکهای فعال) تشخیص داده شود ترجیح داده می شود .برای مثال زمین تحت فشار- شیب های تحت ریزش – شاتکریت برای کار روی صخره های فرسوده و ترکیده را نام برد.
اخیراsnFRS یا همان شاتکریت باالیاف مصنوعی در معادن طلای افریقا به صورت گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته در نهایت مزیتsnFRS (شاتکرت با الیاف مصنوعی) به نسبت به SFRS (شاتکریت با الیاف فولادی) این است که الیاف مصنوعی بریده،تکه تکه و پاره نمی شوند که برای الیاف فلزی این اتفاقات خواهد افتاد . این همیشه یکی از خواسته های معدن چیان برای معدنی امن و ایمن توده.
نظرات شما عزیزان:
