جرم نسوز شاتکریت
مخلوط نسوز شاتکریت به انواعی از مواد نسوز گفته می‌شود که شامل سنگدانه های نسوز سیلیس، آلومینا، منیزیم یا سنگ معدن کروم، چسباننده ها و مواد افزودنی هستند و به علت مقاومت بالا در برابر دمای زیاد و همچنین دوام مکانیکی انتخاب می‌شوند. این گونه از جرم های نسوز، با روش شاتکریت بر روی سطح اعمال شده و برای تاب آوری در برابر گرمای زیاد و شرایط سخت فرموله شده اند. دانه بندی ماتریس نسوز شاتکریت، به توزیع اندازه سنگدانه های مورد استفاده در مخلوط اشاره دارد. انتخاب اندازه سنگدانه نقش مهمی در تعیین خواص و عملکرد شاتکریت نسوز دارد و معمولاً در صنایعی مانند فولادسازی، فرآوری پتروشیمی و تولید برق حرارتی، که در آن قرار گرفتن در معرض حرارت شدید و مواد شیمیایی رایج است، استفاده می شود. ماهیت ماتریس نسوز شاتکریت به توانایی آن در مقاومت در برابر تخریب حرارتی و شیمیایی اشاره دارد و آن را برای کاربردهایی که بتن یا ملات معمولی کافی نیست مناسب می‌سازد.
مخلوط‌های نسوز شاتکریت، با توجه به مقاومت بالا در برابر حرارت، پایداری شیمیایی، دوام مکانیکی، عایق حرارتی و چسبندگی بالایی که دارند دارای تفاوت هایی با مخلوط‌های نسوز گانینگ(پاششی) می‌باشند که گاها با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند. نکته حایز اهمیت در این مورد این است که پاشش مواد، فرآیندی است که در آن، بتن یا ملات مخلوط خشک با استفاده از هوای فشرده بر روی سطح پاشیده می شود. مخلوط خشک در یک نازل و مخلوط هوای فشرده و آب در نازلی جداگانه قرار دارد که هنگام پاشش بر روی سطح این دو مخلوط پودری و آب با یکدیگر ترکیب شده و بر روی سطح اعمال می‌شود، در حالی‌که شاتکریت، پاشیدن مخلوط مرطوب بتن یا ملات بر روی سطح با استفاده از هوای فشرده است. مخلوط مرطوب معمولاً در یک کارخانه بچینگ مرکزی یا در محل از قبل مخلوط می شود و سپس از طریق یک شلنگ به نازل پمپ شده و در نهایت بر روی سطح مورد نظر اعمال می‌شود. این روش چندین مزیت را نسبت به شاتکریت با مخلوط خشک ارائه می دهد، از جمله کنترل بهتر قوام مخلوط، نرخ چسبندگی بالاتر و کاهش برگشت مواد(مقدار ماده ای که از سطح هدف پرش می کند). شاتکریت، یک مخلوط مرطوب می‌باشد که معمولاً در کاربردهای مختلف ساختمانی مانند پوشش تونل، ساخت استخر، تثبیت شیب و تعمیرات سازه‌های موجود استفاده می‌شود.
ابزاری قدرتمند برای محافظت از سازه‌های صنعتی: جرم نسوز شاتکریت
جرم نسوز شاتکریت در صنایع مختلف از جمله فولاد، پتروشیمی، سیمان، شیشه، فلزات غیرآهنی، ریخته گری و مدیریت پسماند کاربرد وسیعی پیدا می کند. برای پوشش کوره‌ها، راکتورها، کوره‌های ذوب شیشه و زباله‌سوزها استفاده می‌شود که عایق حرارتی، مقاومت شیمیایی و دوام مکانیکی را در محیط‌های با دمای بالا و خورنده فراهم می‌کند. جرم نسوز شاتکریت نقش مهمی در حفظ راندمان عملیاتی، افزایش طول عمر تجهیزات و تضمین ایمنی در فرآیندهای صنعتی دارد.
رویکردهای نوآورانه در اجرای موفقیت‌آمیز جرم نسوز شاتکریت
اعمال مواد به روش شاتکریت با استفاده از توده های نسوز، فرایندی شامل تهیه مخلوطی تخصصی از سنگدانه های نسوز، چسباننده ها و مواد افزودنی است که سپس با استفاده از روش شاتکریت مرطوب یا خشک به صورت پنوماتیک بر روی سطح اعمال می شود. این فرآیند مستلزم آماده سازی دقیق سطح، مخلوط کردن مواد، کاربرد با استفاده از تجهیزات پاشش و پخت برای اطمینان از اتصال و دوام مناسب پوشش نسوز است. اجرای جرم‌های نسوز با استفاده از روش شاتکریت فرآیندی است که در صنایع مختلف، از فلزات گرم تا تولید شیشه، به کار می‌رود. همچنین اعمال جرم نسوز شاتکریت بر روی سطوح شامل فرایندهایی تخصصی می‌شود که مستلزم تجربه، دقت، تخصص است.
مشخصات مکانیکی و شیمیایی جرم نسوز شاتکریت
| مشخصات | میانگین اعداد برای تمامی جرم‌های نسوز شاتکریت |
| ضریب پواسون | 0.15 |
| مدول یانگ (GPa) | 21 |
| مقاومت فشاری (MPa) | 35 |
| سنگدانه آهک خردشده (kg/m3) | 694 |
| محتوای سیمان (kg/m3) | 380 |
| محتوای آب (kg/m3) | 203 |
ویژگی‌ها
• مقاومت در برابر دمای بالا
• پایداری شیمیایی
• دوام مکانیکی
• مقاومت در برابر سایش
• عایق حرارتی
• قدرت چسبندگی و اتصال بالا
• فرمولاسیون قابل تنظیم
• تطبیق پذیری
• پخت و آماده سازی سریع
• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت در برابر شوک حرارتی
• تخلخل کم
• سازگار با محیط زیست
• مقاوم در برابر چرخه های حرارتی
• سازگاری با سیستم‌های عایق
• قابلیت سفارشی سازی
• ثبات در ابعاد( حداقل تغییرات در انقباض و انبساط)
• سهولت در نگهداری
کاربردها
نحوه ی اجرای مخلوط های نسوز شاتکریت بر روی سطوح
آماده سازی سطح: ابتدا سطح موردنظر که قرار است جرم نسوز بر روی آن با روش شاتکریت اعمال شود، باید به صورت کامل از هرگونه آلودگی و گرد و غبار پاک شود. همچنین زبر کردن سطح مورد نظر با استفاده از روش هایی مانند سند بلاست، برس سیمی یا حکاکی قبل از اعمال ماده، باعث چسبندگی بهتر مواد و ایجاد سطحی مناسب برای شاتکریت می‌شود.
اختلاط مواد: مخلوط شاتکریت نسوز را با نسبت های صحیح سنگدانه‌های نسوز خشک، چسباننده‌ها و آب به توجه به دستورالعمل سازنده مخلوط کرده و مواد خشک را در یک ظرف اختلاط مناسب ترکیب کرده و به تدریج آب را اضافه می‌کنیم تا به غلظت مورد نظر و بر طبق ضوابط برسیم. برای دستیابی به توزیع یکنواخت، مواد کاملا باید مخلوط شوند.
نصب و اعمال بر روی سطح: برای اعمال جرم نسوز شاتکریت، از تجهیزاتی مانند تفنگ‌های شاتکریت استفاده می‌شود.مخلوط نسوز شاتکریت از پیش، با درصد تعیین شده از آب ترکیب شده و توسط نازل بر روی سطح پاشیده می‌شود. شاتکریت مواد از پایین ترین نقطه بر روی سطح مورد نظر شروع شده و به صورت سیستماتیک به سمت بالا پایان می‌یابد. نازل باید در فاصله و زاویه مناسب نسبت به سطح قرار گیرد. همچنین در صورت عدم دستیابی به ضخامت مورد نظر، میتوان تعداد لایه های مخلوط شاتکریت را بر روی سطح تکرار کرد.پس از اعمال جرم نسوز شاتکریت،از ماله یا برس برای صاف کردن سطح و رفع نواقص باقی مانده استفاده می‌شود.
کیورینگ یا عمل‌آوری: به مدت زمانی که نیاز است تا مواد نسوز شاتکریت بر روی سطح سخت شوند و به استحکام مورد نظر برسند، عمل‌آوری میگویند. این زمان ممکن است با توجه به عواملی مانند ترکیب مواد، ضخامت و شرایط محیطی متفاوت باشد. نوسانات دمایی شدید میتواند منجر به ترک خوردگی سطح و یا کاهش دوام مواد دیرگداز بر روی سطح شود.
خشک کردن مواد: پس از اعمال مخلوط دیرگداز بر روی سطح، برای حذف رطوبت اضافی و اطمینان از ایجاد اتصال و استحکام مناسب، خشک کردن از مراحل مهم تلقی می‌شود. فرایند خشک کردن معمولا به صورت طبیعی انجام می‌شود اما برای تسریع این فرایند، اقداماتی نظیر افزایش تهویه یا اعمال گرما کمک کننده است.
حرارت دادن مواد: پس از مرحله خشک کردن، توده نسوز شاتکریت ممکن است تحت حرارت کنترل شده قرار گیرد تا فرآیند پخت را تسریع کند و به توسعه استحکام اولیه بالاتر دست یابد. بسته به کاربردهای متفاوت مواد نسوز ، دما به تدریج و معمولاً در محدوده 50-80 درجه سانتیگراد (122-176 درجه فارنهایت) افزایش می یابد. فرآیند گرمایش ممکن است با استفاده از منابع گرمایی خارجی مانند بخاری‌های الکتریکی، لامپ‌های مادون قرمز، یا دمنده‌های هوای گرم یا با قرار دادن توده نسوز در معرض دماهای بالا در محفظه پخت یا کوره انجام شود.
• مخلوط نسوز شاتکریت باید در مکانی خشک و دارای تهویه مناسب نگهداری شود تا از جذب رطوبت و آلودگی جلوگیری شود.
• از قرار دادن مخلوط نسوز شاتکریت در معرض مستقیم نور خوشید خودداری شود.
• مخلوط را در معرض دمای انجماد به منظور جلوگیری از یخ‌زدگی قرار ندهید.
• به منظور محافظت در برابر رطوبت، مواد نسوز شاتکریت را روی پالت ها و ورقه های پلاستیکی قرار دهید و در صورت لزوم با برزنت پوشانده و به دور از سطح زمین نگهداری کنید.
• برای حمل ایمن مواد نسوز از تجهیزات بالابر و جابجایی مناسب مانند لیفتراک یا جک پالت استفاده کنید.
• از پرت کردن یا فشرده کردن کیسه های حاوی مخلوط خودداری کنید چراکه باعث تغییر در دانه بندی مواد می‌شود.
• مدت زمان ماندگاری و تاریخ انقضای توده نسوز شاتکریت ارائه شده توسط سازنده را بررسی کنید.
• اگر ماده نسوز در طول نگهداری خیس یا مرطوب شد، اجازه دهید قبل از استفاده کاملاً خشک شود تا از اثرات نامطلوب بر کارایی، زمان گیرش و عملکرد نهایی جلوگیری شود.