یکی از محبوب‌ترین و درعین حال موثرترین روش‌های تعمیر سازه‌های بتنی منجمد، تعویض لایه بتنی معیوب با استفاده از فناوری‌های اجرای شاتکریت است. شرایط سخت آب و هوایی، محیط تهاجمی، عدم محافظت از بتن و همچنین اغلب خطاها در عملکرد بتن منجر به بروز خسارات پیش رونده در سازه، آرماتور و همچنین در عناصر هسته‌ای سازه می‌شود.
مصالح بکار رفته در تعمیر سازه های بتنی مستحکم با استفاده از فناوری شاتکریت دارای خاصیت محافظتی بوده و با ویژگی هایی همانند مقاومت‌پذیری، ضد آب بودن، مقاومت در برابر یخ زدگی و مقاومت در برابر خوردگی شناخته می‌شوند. این مواد در پایه‌های بتنی، سنگی، بنایی، فولادی و صخره‌ای قابل استفاده هستند.
شاتکریت یک نوع ترکیب زود سخت شونده است که معمولا از آن برای تثبیت، پایدارسازی و محافظت از سازه در بتن ریزی های بدون قالب استفاده می‌شود. در واقع شاتکریت یک رابط بین نیروی کار انسانی، ماشین آلات و بتن است. نیروی انسانی برای کار با انواع مصالح ساختمانی نیاز به مهارت‌های فنی بالا و خاص دارد. به همین دلیل در طول اجرای شاتکریت قبل از هر چیز لازم است به اپراتور آن اعتماد کرد و فرصت اجرای کار در فضایی آرام و امن را به وی داد.
ابتدا از اجرای شاتکریت به عنوان روش جایگزین برای روش های قدیمی در بتن ریزی تونل استفاده می‌شد، اما کم کم به منظور افزایش استحکام ساختمان‌ها استفاده از شاتکریت رواج پیدا کرد. فناوری شاتکریت شامل سه روش مختلف است:
- شاتکریت به عنوان مواد و متریال
- شاتکریت به عنوان فرآیند بتن ریزی
- شاتکریت به عنوان یک روش ساخت و ساز
برای اولین بار در سال 1914 در طول ساخت یک معدن آزمایشی در ایالات متحده آمریکا از شاتکریت استفاده شد. کاربرد صحیح شاتکریت بسیار حائز اهمیت است. بتن ریزی صحیح در کیفیت و دوام سازه بسیار تاثیر دارد، به همین دلیل بهتر است از اتصال دهنده‌هایی به خوبی بتن، سنگ و فولاد در ساختمان استفاده شود. شاتکریت استحکام بالا، جذب کم و مقاومت خوبی در برابر هوازدگی و آسیب‌های ناشی از انواع مواد شیمیایی دارد. بسیاری از ویژگی های فیزیکی مربوط به شاتکریت قابل مقایسه با ویژگی‌های بتن معمولی است.
از روش اجرای شاتکریت به جای بتن معمولی استفاده می‌شود که هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است و هم استفاده از آن راحت‌تر و آسان‌تر است. استفاده از شاتکریت معمولا در موقعیت‌هایی به صرفه‌تر است که هزینه‌های تحمیل شده به سازه بالا باشد و به منظور کاهش هزینه‌ها می‌توان از لایه‌های مختلف شاتکریت با انواع ضخامت مورد نیاز استفاده کرد. شاتکریت از سه ماده اصلی، سیمان، سنگدانه و آب ساخته می‌شود. در واقع سیمان در شاتکریت به عنوان چسب عمل می‌کند و مواد را به یکدیگر می‌چسباند. همین امر باعث می‌شود که کار کردن با شاتکریت آسان‌تر گردد. سنگدانه‌ها ریز و درشت نیز حجم 75 درصدی از شاتکریت را تشکیل می‌دهند که بسته به سنگدانه مورد استفاده میزان مشخصات نهایی بتن تغییر خواهد کرد. بیشترین کاربرد شاتکریت در معدن، تونل‌سازی، ایستگاه‌های حمل و نقل و ... است. چون شاتکریت به خوبی سطوح ناهموار را هموار می سازد و اثری از حفره‌ها باقی نمی‌گذارد. البته همانند هر روش دیگری شاتکریت نیز بدون مشکل نیست، پراکندگی بالای گرد و غبار، پاشیدگی به اطراف، هیدراته نشدن و نچسبیدن ملات، میزان اتلاف بالا از معایب اجرای شاتکریت است.
اجرای شاتکریت به دو صورت تر و خشک انجام پذیر است. انتخاب یکی از این دو روش بستگی زیادی به بودجه تعیین شده، مهارت فنی اپراتور، مقاومت فشاری، دوام پذیری، وسعت کار و مواد افزودنی به کار گرفته شده دارد. اجرای شاتکریت تر یا مرطوب زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که میزان و کیفیت بالای بتن خروجی مدنظر باشد. از این روش معمولا در تونل سازی مکانیکی به منظور تولید بتن با کیفیت بالا، بهبود قابل توجه شرایط کار، دوام بالا در کنترل مقدار آب در مخلوط بتنی استفاده می‌شود. استفاده از روش مرطوب چندین مزیت دارد که از جمله این مزایا می‌توان به افزایش خروج پاششی تا 25 متر مکعب بر ساعت، کاهش میزان ملات بازگشتی، بهبود شرایط کار با توجه به تولید کمتر گرد و خاک، کاهش هزینه‌های مربوط به خوردگی تجهیزات، نیاز به هوای کمتر در زمان پاشش و شاتکریت با کیفیت بالاتر اشاره کرد.
فرآیند اجرای شاتکریت به روش خشک به معنای انتقال شاتکریت آماده حاوی سنگدانه، سیمان و هر نوع افزودنی مخصوص شاتکریت بدون آب است. در طول فرآیند پاشش، شاتکریت خشک با آب و زودگیر مخلوط می‌شود و بر روی محل مورد نظر پاشیده می‌شود. در تعمیرات بتن، آب بندی اولیه در برابر نفوذ آب، کاربردهای پاششی، کارهای آب بندی از روش اجرای شاتکریت خشک استفاده می شود. اصلی ترین مزیت این روش انعطاف پذیری آن است. مقاومت اولیه بالا برای آب‌بندی اولیه و پایدار سازی، زمان نگهداری تقریبی نامحدود، عدم از بین رفتن بتن از مزایای اصلی اجرای شاتکریت خشک است. اما برگشت زیاد ملات، تولید گرد و خاک و هزینه بالای استهلاک تجهیزات از نظر اقتصادی استفاده از روش اجرای شاتکریت خشک را توجیه نمی‌کند.
ایمنی یکی از مسائل بسیار مهم در طول اجرای شاتکریت است. این کار با استفاده از ماشین آلات پر قدرت انجام می‌شود که در واقع بتن را در هوا تزریق می‌کند. به همین دلیل لازم است از نیروی انسانی موجود در آن ناحیه در طول مراحل مختلف کار حفاظت شود. در هنگام حمل و نقل اجرای شاتکریت معمولا فضای کار محبوس و نور کم است به همین دلیل احتیاط شخصی به هنگام ایستادن در محل، پوشیدن لباس با قابلیت دید بالا، سیستم نور کافی در وسیله، داشتن سیگنال دنده عقب برای ماشین آلات الزامی است. به هنگام انتقال بتن به حمل کننده باید از نرده‌های محافظ استفاده شود تا از خطرات احتمالی همانند پاشیدن بتن به چشم خودداری شود. خطرناک ترین مساله خطر ریزش شاتکریت و یا دیوارهای زیرین آن است. به همین دلیل استفاده صحیح از تجهیزات الکترونیکی، هیدرولیکی، بادی و هم چنین تجهیزات حفاظت شخصی همانند عینک‌های مخصوص چشم و لباس‌ها با قابلیت دید بالا بسیار حائز اهمیت است.
