روش FRCM جایگزین روش شاتکریت برای مقاوم سازی ساختمان

در پاسخ به این سوال که شاتکریت چیست و چگونه کار می‌کند باید گفت که روش شاتکریت به فرایندی گفته می‌شود که در آن بتن و مصالح خشک یا تر بر روی شبکه فولادی پاشیده می‌شوند. سرعت انجام این فرایند نسبتا زیاد است و این امر باعث شده مصالح متراکم شده و به خوبی به سطح مورد نظر بچسبند. در اصطلاح رایج مخلوط سیمان، سنگدانه، آب و مواد افزودنی شیمیایی یا معدنی را نیز شاتکریت می‌گویند.
استفاده از روش شاتکریت در تعمیر و مقاوم سازی ساختمان و انواع سازه‌ها مانند تونل‌ها، معادن، سیلوها، پل‌ها، سدها و پارکینگ‌ها بسیار رایج می‌باشد.
در واقع برای مقاوم سازی ساختمان به روش شاتکریت باید یک شبکه میلگرد سه بعدی در مجاورت سطح بتنی، بنایی، آجری یا خاکی موجود ساخته شود. سپس ترکیب ذکر شده بر روی میلگردها پاشیده می‌شود.
ترکیب شاتکریت به عنوان جایگزینی برای بتن درجا در محل پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاتکریت به عنوان یک اسپری کاربردی این مزیت را نسبت به بتن ریخته‌ شده در محل دارد که می‌توان از آن علاوه بر مقاوم سازی سازه برای تعمیر و تقویت سطوح نامنظم نیز استفاده کرد.

معایب مقاوم سازی ساختمان با روش شاتکریت

روش مقاوم سازی ساختمان با شاتکریت با وجود مزایایی که نسبت به روش بتن درجا دارد، معایبی نیز دارد که در ادامه شرح داده می‌شود:

• پیچیدگی اجرا و آماده سازی کار

نصب میلگرد تقویتی و اجرای شاتکریت برای مقاوم سازی ساختمان دو عملیات مجزا هستند. اغلب، هم نیاز به پیمانکاران ماهر و مسلط به آماده سازی میلگرد و هم‌چنین شاتکریت برای اجرای پروژه مورد نیاز هستند.

• لزوم سطح مهارت بالا

برای پاشش موثر شاتکریت به یک اپراتور نازل که دارای تجربه کافی در این زمینه باشد نیاز است. اپراتور نازل باید بتواند میلگرد تقویتی را به طور کامل توسط شاتکریت محصور نماید. برای این کار فرد به آموزش نیاز دارد و این آموزش‌ها اغلب گران قیمت و هزینه بر می باشند.

• طولانی بودن زمان اجرا

نصب میلگرد ممکن است ساعت‌ها یا روزها طول بکشد. گاهی اوقات نیز ممکن است بین حضور دو نوع پیمانکار (تهیه میلگرد و اجرای شاتکریت) در محل تاخیر وجود داشته باشد. این دو موضوع باعث صرف وقت و طول کشیدن اجرای پروژه و مقاوم سازی ساختمان می‌شوند.

• وزن زیاد سازه

لازم به گفتن نیست که فولاد و سازه‌های فولادی بسیار سنگین هستند. علاوه بر این، فولاد در معرض خوردگی قرار دارد و این موضوع به مرور زمان باعث تضعیف و از بین رفتن فولاد خواهد شد. برای رفع این مشکل باید پوشش بتنی تا ضخامت حدود 8 سانت بر روی شبکه میلگرد قرار گیرد. هرچند این کار برای محافظت میلگرد در برابر عوامل جوی و محیطی می‌باشد؛ اما باعث می شود وزن و حجم سازه خیلی بیشتر شود.

• ضربه به فضا ساختمان

کاربردهای شاتکریت برای مقاوم سازی ساختمان می تواند نسبتا ضخیم باشد تا فولاد تقویت کننده را به طور کامل در بر بگیرد. بسته به کاربرد، این پوشش می تواند اضافه تر نیز بشود. این موضوع می تواند به فضای قابل استفاده ضربه بزند. به این معنی که منجر به کمتر شدن ارتفاع سقف و یا محدودیت جریان آب در تونل‌ها شود.

 

جایگزین FRCM برای شاتکریت

جایگزین نازک تر و سبک تری برای مقاوم سازی ساختمان با شاتکریت وجود دارد. این روش جایگزین از اروپا شروع شد و در ایالات متحده و کانادا در حال افزایش است. روش مقاوم سازی بتن با الیاف را اصطلاحا روش (FRCM=Fabric-Reinforced Cementitious Matrix) می‌گویند. ماتریس سیمانی تقویت شده با الیاف (FRCM) که از نظر مفهومی شبیه به شاتکریت است.
یک لایه نازک از سیمان که ماده اصلی و پایه‌ی (ماتریس) ترکیب است بر روی سطح که از قبل مرطوب شده اعمال می‌شود. الیاف شیشه (فایبر گلاس) یا الیاف کربن نیز به عنوان ماده تقویت کننده به ترکیب پایه آن اضافه شده است. در ضمن شبکه به وسیله‌ی یک لایه نازک اضافی از ماتریس سیمانی بر روی سازه قرار می‌گیرد.
یک تفاوت مهم بین مقاوم سازی ساختمان با روش شاتکریت و FRCM این است که، به جای نیاز به توده ضخیم و سنگین شاتکریت برای پوشش دادن و تقویت کردن فولاد، در روش FRCM با لایه نازک ‌تری از مواد پایه‌ی سیمانی پوشانده می‌شود و در آن یک توری قابل حمل، سبک و تقویت‌کننده از الیاف شیشه یا کربن مورد استفاده قرار می‌گیرد. مش تقویت کننده الیاف شیشه یا کربن؛ قبل از اعمال لایه نازک نهایی مواد پایه سیمانی اضافه می‌شوند. در این روش به فولاد برای افزایش مقاومت سیمان نیاز نیست و این امر موجب کاهش وزن سازه و همچنین کاهش هزینه‌های اجرایی می‌شود.

مزایای FRCM

FRCM را می‌توان برای مقاوم سازی ساختمان در سطوح بالای سر و یا سطوح عمودی و همچنین در انواع مختلف سازه هایی که از روش شاتکریت به طور سنتی استفاده می‌شود، اعمال کرد.

در اینجا خلاصه‌ای از مزایای FRCM آورده شده است:

• افزایش استحکام:

فیبر کربن سفت تر و محکم تر از فولاد است. از این رو استحکام این روش خیلی بیشتر از روش شاتکریت است.

• کاهش وزن سازه :

FRCM نازک تر و سبک تر است و اغلب می‌تواند جایگزین مستقیمی برای شاتکریت و فولاد باشد.

• کاهش نیروی کار مورد نیاز:

برخلاف روش شاتکریت نیاز به دو نوع پیمانکار نیست و یک پیمانکار می‌تواند یک پروژه FRCM را از ابتدا تا انتها به خوبی اجرا کند. FRCM برای نصب سیستم نیازی به اپراتورهای نازل آموزش دیده‌ی خاص ندارد، زیرا مش تقویت کننده الیاف شیشه یا مش تقویت کننده فیبر کربن با استفاده از ماله در ماتریس تعبیه می‌شود. در مقابل، یک اپراتور نازل شاتکریت باید بتواند شاتکریت را در پشت فولاد تقویت کننده بپاشد تا به طور کامل با میلگرد درگیر شود. این موارد باعث کاهش هزینه و زمان اجرا می شود. برای آشنایی با روش نصب سیستم FRCM مطالعه مقاله ” کاربرد مش و توری فایبرگلاس در روش مقاوم سازی FRCM ” را پیشنهاد می کنیم.

• زمان:

با توجه به دلایل ذکر شده؛ نصب FRCM و مقاوم سازی ساختمان بسیار سریعتر از روش شاتکریت سنتی است.

• اثر مکانی:

ماهیت مسطح و دو بعدی مش تقویت کننده الیاف شیشه یا مش تقویت کننده فیبر کربن و تنها نیاز به لایه نازکی از ماتریس باعث می‌شود که حداقل فضای قابل استفاده مصرف شود و این روش فضاگیر نباشد.

FRCM در مقایسه با FRP

در روش استفاده از پلیمر تقویت شده با الیاف (FRP = Fiber Reinforced Polymer) برای مقاوم سازی ساختمان؛ نیز از فیبر کربن یا الیاف شیشه استفاده می‌کند. در روش مقاوم سازی با FRP، بافت اصلی ماده (ماتریس) تقویت کننده از رزین اپوکسی تشکیل شده است و الیاف کربنی یا شیشه ای به منظور انتقال نیرو از سازه به ماتریس به آن افزوده می‌شود. این روش در صنایع مختلف مانند صنعت ساختمانی کاربردهای متفاوتی دارد. در حالی که سیستم FRCM توسط ماتریس سیمانی به هم متصل می‌شود و نیروها را از سازه به وسیله‌ی ماتریس به الیاف منتقل می‌کند.
روش مقاوم سازی با FRP، برای تعمیر و تقویت سطوح یکنواخت به خوبی عمل می‌کند. با این حال، نصب سیستم‌های FRP در مناطق مرطوب یا در مناطقی که در معرض دماهای بالاتر قرار دارند می‌تواند چالش برانگیز باشد و اصلا توصیه نمی شود. برای سطوح نامنظم و یا برای مناطق مرطوب یا گرم استفاده از روش FRCM انتخاب بهتری است. در ادامه برای آشنایی با روش ترمیم و مقاوم سازی با روش FRCM و سایر روش مطالعه مقاله “ترمیم و مقاوم سازی سازه‌ها؛ راهکارها و روش‌های نوین شرکت مقاوم سازی افزیر” را پیشنهاد می کنیم.

ترمیم و مقاوم سازی سازه تغییراتی است که باعث افزایش امنیت و محافظت از سازه می‌شود. شرکت مقاوم سازی افزیر یکی از شرکت‌های ارائه دهنده خدمات مقاوم سازی و محصولات مقاوم سازی می‌باشد. برای دریافت خدمات مشاوره در ارتباط با سیستم FRCM و مقاوم سازی با FRP و هم‌چنین دریافت قیمت خرید مش فایبرگلاس می‌توانید با کارشناسان ما در افزیر در تماس باشید.