کتراک چیست؟ بررسی مزایا، معایب و نحوه کار با آن

روش‌ های مختلفی برای تخریب بتن و سنگ‌های بزرگ وجود دارد. یکی از این روش‌ ها استفاده از کتراک است. کتراک، پودری است که می‌تواند بتن و سنگ‌ ها را بدون انفجار و صدا خرد و تخریب کند. در این مقاله می‌خواهیم به بررسی این ماده بپردازیم و نحوه کار با آن را توضیح دهیم. با ادامه این مطلب ما را همراهی کنید. 

پودر کتراک چیست؟

کتراک، ماده‌ای شیمیایی و غیرانفجاری است که برای تخریب ایمن و کنترل‌شدهٔ بتن، ساروج و انواع سنگ به کار می‌رود. این ترکیب پودری بر پایهٔ مواد معدنی خاص و ترکیبات انبساطی تولید شده و پس از اختلاط با آب، در اثر واکنش شیمیایی گرمازا، انبساطی شدید و یکنواخت ایجاد می‌کند. این انبساط سبب ایجاد تنش فشاری بالا در جدارهٔ حفره‌ها شده و در نهایت منجر به شکست و خرد شدن سازهٔ سنگی یا بتنی می‌گردد.

کتراک به‌ دلیل عملکرد غیرانفجاری خود، هیچ‌گونه آلودگی صوتی، لرزش، یا پرتاب آوار ایجاد نمی‌کند و از این‌ رو در محیط‌ های شهری، مناطق حساس، فضاهای بسته و مکان‌ هایی که استفاده از مواد منفجره مجاز نیست، گزینه‌ای ایمن و کارآمد محسوب می‌شود.

این ماده در صنایع معدنی، عملیات عمرانی، حفاری، بازگشایی مسیرها، تخریب بتن‌های مسلح، برش سنگ در معادن، و پروژه‌ های زمین‌شناسی به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. کتراک همچنین با نام‌ های تجاری و عمومی دیگری مانند بلک پاور (Black Power)، دینامیت بی‌صدا، سایلنت پودر (Silent Powder)، پودر یا مایع تخریب‌ کننده بتن نیز شناخته می‌شود.

مواد کتراک چیست؟

کتراک، به شکل پودر عرضه می‌شود و با مواد مختلفی ساخته می‌شود. مواد کتراک عبارتند از:

• اکسید کلسیم یا آهک سوخته که یک ماده سفید رنگ و قلیایی است. 
• مقدار کمی سیمان پرتلند
• سیلیکون دی اکساید (در برخی از انواع کتراک سنگ)
• کربنات کلسیم 

وقتی این مواد با هم ترکیب شوند پودری خاکستری‌ رنگ ایجاد می‌شود که شبیه به سیمان است. کتراک نیز همانند سیمان باید با مقدار مشخصی از آب مخلوط شود تا درست عمل کند.

مزایای استفاده از کتراک

استفاده از کتراک برای شکستن سنگ، بتن و… مزایای متعددی را به همراه دارد و به همین دلیل تبدیل به گزینه‌ای مناسب برای تخریب مصالح سخت شده است. مزایای استفاده از کتراک عبارت‌اند از:

• ایمنی بالا: همان طور که پیش‌تر اشاره کردیم، ماده کتراک غیر انفجاری است و به همین دلیل، خطرات ناشی از انفجار با روش‌های سنتی را به همراه ندارد.
• کاهش صدا و لرزش در حین تخریب: کتراک برخلاف روش‌ های تخریب سنتی، آلودگی صوتی ایجاد نمی‌کند. علاوه بر این، لرزش هم ندارد. این ویژگی برای بسیاری از محیط‌ ها مهم است. محیط‌ هایی که از نظر زیستی به صدا حساس هستند یا حتی مناطق شهری که صدای بلند و انفجار می‌تواند برای مردم ترس ایجاد کند. 
• عدم آسیب جانبی و تخریب دقیق: تخریب بتن با کتراک بسیار دقیق انجام می‌شود و به همین دلیل هم آسیب‌های جانبی به همراه نخواهد داشت. اگر حفره‌ های تخریب به درستی اعمال گردند، می‌توان حتی شکسته شدن سنگ و بتن را به شکل دلخواه هدایت کرد و قطعاتی با اشکال مدنظر به دست آورد. 
• کاربردهای متنوع: از این ماده می‌توان برای تخریب انواع سنگ‌ ها مثل گرانیت، آهک و بازالت و… استفاده کرد. علاوه بر این، کتراک در صنایع مختلف مثل استخراج معادن، احداث تونل، تخریب صخره‌ ها و احجام بتنی، حفاری، تخریب بتن‌ های مسلح و غیرمسلح کاربرد دارد. 
• سادگی و سهولت استفاده: تخریب سنگ با کتراک کار پیچیده‌ای نیست. در هر شرایط جوی هم می‌ توان از آن استفاده کرد. 

معایب استفاده از کتراک

با وجود مزایای مختلف، کتراک معایبی هم دارد که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم:

• تولید گازهای سمّی: می‌ توان گفت که بزرگ‌ ترین ایراد کتراک تولید گازهای سمّی و خطرناکی است که در زمان اختلاط ایجاد می‌ کند. این گاز می‌ تواند به ریه آسیب وارد کند. 
• مشکلات پوستی و چشمی: از دیگر نقاط ضعف این ماده، ایجاد عوارض پوستی و چشمی در صورت تماس مستقیم است؛ این تماس ممکن است به تحریکات شدید و حتی سوختگی منجر شود.
• واکنش سریع در مناطق گرمسیری: افزایش دما موجب تسریع واکنش کتراک با آب می‌شود؛ امری که می‌ تواند خطرات جدی به‌ همراه داشته باشد و نیازمند مداخله سریع متخصصان است.
• عدم کارایی در برخی از سنگ‌ ها: اگر سنگ مدنظر شما بسیار متخلخل باشد یا ترک‌ های زیادی داشته باشد، ممکن است کتراک روی آن به درستی عمل نکند. 

طرز تهیه کتراک

برای ساخت کتراک باید پودر شیمیایی آن را خریداری کنید. سپس پودر را به نسبت 3 به 1 با آب مخلوط کنید. به عنوان مثال، اگر 2 کیلوگرم کتراک دارید، باید آن را با یک لیتر آب مخلوط کنید. وقتی کتراک را با آب مخلوط کنید، خمیری شبیه به ملات درست می‌شود که باید آن را در حفره‌ های ایجاد شده روی سنگ، بتن و… بریزید. در بخش بعدی روش استفاده از کتراک را توضیح خواهیم داد.

نحوه استفاده از کتراک

درست است که طریقه استفاده از کتراک ساده است؛ اما مراحل آن باید به درستی اجرا شود و رعایت برخی از نکات برای تخریب ایمن و مؤثر واجب است. در ادامه روش صحیح استفاده از کتراک را می‌آوریم:

سوراخ‌کاری و ایجاد حفره

اولین مرحله، ایجاد حفره‌هایی در سنگ، بتن و… است. حفره‌ها باید با فواصل مشخصی ایجاد شوند. معمولاً برای سوراخ‌ کاری بتن از مته‌ای با قطر 40، 50 یا 60 میلی‌متر استفاده می‌شود. قطر، عمق و فاصله حفره‌ها با توجه به نوع سنگ یا بتن و اندازه آن مشخص می‌شود. با این حال، توصیه می‌کنیم عمق حفره‌ها 80 تا 90 درصد ارتفاع سنگ یا بتن باشد. اگر قطر حفره‌ها را 4 سانتی‌متر در نظر بگیریم، فواصل بین آنها باید به شکل زیر باشد:

• سنگ‌های خیلی سخت: بین 10 تا 20 سانتی‌متر
• سنگ‌هایی با سختی متوسط: بین 10 تا 30 سانتی‌متر
• سنگ‌های نرم: بین 15 تا 40 سانتی‌متر

برای سوراخ‌ کاری دقیق می‌ توانید از فرمول زیر استفاده کنید:

ضریب * قطر چال = حداکثر فاصله چال‌ها

رعایت نکات ایمنی و پوشش صحیح

پیش از آماده‌ سازی مخلوط کتراک، استفاده از تجهیزات حفاظت فردی از جمله لباس کار، عینک ایمنی و دستکش مقاوم الزامی است. همچنین، به‌ کارگیری ماسک مناسب برای جلوگیری از استنشاق گازهای سمی ناشی از این ماده ضرورت دارد. توصیه می‌ شود تمامی ابزار و مواد مورد نیاز را پیش از شروع فرآیند در دسترس قرار دهید؛ زیرا سرعت عمل در هنگام آماده‌ سازی کتراک اهمیت بالایی داشته و این ماده به‌ سرعت سخت می‌شود.

اگر چه کتراک خطرات مرتبط با مواد منفجره سنتی را ندارد، اما در حین واکنش، گازهای سمّی تولید می‌کند که می‌توانند به ریه‌ ها آسیب جدی وارد کنند؛ از این‌ رو استفاده از ماسک استاندارد و تهویه مناسب محیط الزامی است. علاوه بر این، کار با کتراک در مناطق گرمسیری باید با دقت و سرعت بیشتری انجام شود، زیرا دمای بالا باعث تسریع واکنش آن می‌شود. لازم به ذکر است که تماس مستقیم کتراک با پوست و چشم ممکن است منجر به سوختگی و تحریکات شدید شود؛ بنابراین رعایت اصول ایمنی در تمامی مراحل کار ضروری است.

آماده‌ سازی مواد کتراک

پس از اتمام عملیات سوراخ‌ کاری، نوبت به آماده‌ سازی ماده‌ی کتراک می‌رسد. نسبت ترکیب کتراک با آب باید دقیقاً مطابق دستورالعمل فنی ارائه‌شده توسط تولیدکننده انجام شود. رعایت این نسبت در عملکرد صحیح ماده و دستیابی به فشار شکست مطلوب اهمیت زیادی دارد. پیش از آغاز فرآیند آماده‌ سازی، برچسب و اطلاعات درج‌ شده روی بسته‌بندی محصول را به‌ دقت مطالعه کنید تا از جزئیات مربوط به دما، میزان آب مورد نیاز و زمان کارپذیری اطمینان حاصل نمایید.

پس از افزودن آب، مخلوط را به‌ آرامی و به‌ صورت یکنواخت هم بزنید تا ترکیبی روان، بدون حباب و کاملاً همگن به دست آید. استفاده از آب تمیز با دمای مناسب (معمولاً بین ۱۵ تا ۳۰ درجه سانتی‌گراد) توصیه می‌شود. آماده‌ سازی باید دقیقاً پیش از تزریق در سوراخ‌ها انجام گیرد تا از کاهش اثرگذاری کتراک جلوگیری شود.

ریختن مواد کتراک در حفره‌ها

پس از آماده‌ سازی، محلول کتراک را بلافاصله درون حفره‌هایی که از پیش حفاری شده‌اند بریزید. این مرحله باید در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود، زیرا کتراک پس از ترکیب با آب به‌سرعت واکنش داده و شروع به سفت‌ شدن می‌کند.

مدت زمان مفید برای کار با کتراک معمولاً بین ۵ تا ۱۰ دقیقه است. پس از گذشت این زمان، ماده‌ی آماده‌ شده خاصیت روانی خود را از دست داده و برای تزریق و تخریب دیگر مناسب نخواهد بود. بنابراین توصیه می‌ شود عملیات پر کردن حفره‌ها را بلافاصله پس از اختلاط انجام دهید و از آماده‌سازی حجم زیادی از کتراک به‌ صورت هم‌ زمان خودداری کنید تا از هدر رفت و کاهش کارایی آن جلوگیری شود.

زمان‌دهی به مواد برای واکنش نشان دادن

در پایان، پس از تزریق کامل کتراک در حفره‌ ها، باید مدتی صبر کنید تا واکنش شیمیایی ماده آغاز شده و فرآیند تخریب انجام شود. مدت‌ زمان لازم برای عملکرد کتراک بسته به نوع محصول، دمای محیط، میزان رطوبت و جنس سنگ یا بتن متفاوت است، اما معمولاً بین ۳۰ دقیقه تا ۲۴ ساعت زمان نیاز دارد تا ترک‌ها به‌ صورت کامل ایجاد شوند.

در این مدت از دست‌کاری، ضربه زدن یا افزودن آب اضافی به محل اجرای کتراک خودداری کنید تا واکنش به‌ طور طبیعی و کامل انجام گیرد. پس از پایان زمان واکنش، سطح مورد نظر ترک برداشته و آماده جمع‌ آوری و تخلیه خواهد بود.

نکاتی در مورد اختلاط مواد کتراک 

مواد کتراک باید به‌ خوبی با آب مخلوط شوند و هیچ‌ گونه گلوله یا توده‌ای در ترکیب نهایی وجود نداشته باشد. برای دستیابی به ترکیبی یکنواخت، توصیه می‌شود از لیسک یا پَد همزن مناسب استفاده کرده و مواد را به‌ آرامی و به‌ صورت پیوسته مخلوط کنید تا تمامی ذرات به‌ طور کامل در آب حل شوند.

یکی از نکات مهم در فرآیند آماده‌سازی، تمیزی ظرف ترکیب مواد است. حتماً از ظرف پلاستیکی تمیز و خشک برای اختلاط استفاده کنید تا هیچ‌ گونه آلودگی یا مواد اضافی موجب تغییر در واکنش کتراک نشود. در مورد دمای آب، توجه داشته باشید که حرارت آب باید بین ۱۵ تا ۴۰ درجه سانتی‌گراد باشد. استفاده از آب خیلی سرد یا خیلی گرم می‌تواند عملکرد کتراک را تضعیف کرده یا زمان گیرش آن را تغییر دهد.

همچنین ترتیب ترکیب مواد اهمیت زیادی دارد: ابتدا آب را داخل ظرف بریزید، سپس پودر کتراک را به‌ تدریج و در چند مرحله به آن اضافه کنید. پس از هر مرحله، مخلوط را به‌ خوبی هم بزنید تا ترکیب یکنواختی حاصل شود. هرگز پودر را به‌ صورت یک‌ باره به آب اضافه نکنید. در نهایت، به یاد داشته باشید که سرعت عمل در این مرحله بسیار مهم است. کتراک پس از ترکیب با آب به‌ سرعت شروع به سفت‌ شدن می‌کند و در صورت تأخیر، قابلیت تزریق و عملکرد تخریبی خود را از دست خواهد داد.

مدت زمان لازم برای واکنش نشان دادن کتراک چقدر است؟

مدت زمان لازم برای واکنش نشان دادن کتراک به عوامل مختلفی بستگی دارد:

• نوع کتراک
• سختی سنگ
• دمای محیط
• عمق و تمیزی حفره‌ها

 فرایند تخریب ممکن است بین 30 دقیقه تا چندین ساعت طول بکشد. به عنوان مثال، اگر از کتراک 12 ساعته استفاده کنید، همان طور که از نام این محصول پیدا است، باید حدود 12 ساعت صبر کنید. این نوع کتراک برای پروژه‌هایی مناسب است که به زمان بیشتری برای واکنش نشان دادن نیاز دارند. 

اگر دمای محیط بالا باشد، واکنش سریع‌تر انجام می‌گردد. از طرفی هم اگر سختی سنگ بالا باشد، واکنش دیرتر رخ می‌دهد. بر اساس توصیه متخصصان، بازه زمانی مناسب برای انجام عملیات تخریب بین ۳۰ تا ۳۵ دقیقه در نظر گرفته می‌شود.

چه تفاوت‌هایی بین کتراک و مواد منفجره سنتی وجود دارد؟

کتراک تفاوت‌های زیادی با مواد منفجره سنتی دارد. در جدول زیر این تفاوت‌ها را می‌آوریم.

چطور مقدار کتراک موردنیاز را تعیین کنیم؟

عوامل مختلفی بر میزان مصرف کتراک تأثیر می‌گذارند. این عوامل عبارت‌اند از:

• نوع ماده‌ای که قرار است تخریب شود (سنگ، بتن، ساروج)
• ابعاد آن
• شرایط محیطی (پایین یا بالا بودن دما)
• باز یا بسته بودن فضا

به عنوان مثال، اگر سنگی که قصد تخریب آن را دارید، آرماتور نداشته باشد و از اطراف باز باشد، به حدود 7 تا 15 کیلوگرم کتراک برای تخریب هر مترمربع از آن نیاز دارید. اگر قصد تخریب بتن مسلحی را دارید که از اطراف باز است، به 20 تا 25 کیلوگرم کتراک برای هر مترمربع نیاز دارید. 

معرفی بهترین نوع کتراک

برندهای مختلفی این محصول را تولید می‌کنند. بهترین نوع کتراک که در بازار موجود است، عبارت است از:

• کتراک آمریکایی Dexpan
• کتراک چینی Splitstar
• کتراک EXPANDO
• کتراک ایرانی KTA
• کتراک بتونامیت
• کتراک وارداتی فرسان شیمی
• کتراک شیمی ایرانیان

قیمت کتراک چقدر است؟

قیمت کتراک تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد. از جمله:

• ایرانی یا خارجی بودن برند
• وزن
• زمان عملکرد

به همین دلیل، نمی‌توان قیمت ثابتی را برای این ماده اعلام کرد. 

سخن نهایی

در این مقاله به معرفی کتراک و بررسی مزایا و معایب استفاده از آن پرداختیم. همچنین، نحوه کاربرد صحیح این ماده را تشریح کردیم. همان‌ طور که اشاره شد، کتراک عمدتاً برای تخریب بی‌خطر و کم‌ صدا در سازه‌های بتنی، سنگی و مشابه آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. محاسبه دقیق میزان مورد نیاز ماده برای عملیات تخریب از اهمیت بالایی برخوردار است. از طرفی دیگر هر چند کار با کتراک نسبتاً ساده است اما باید تحت نظارت افراد متخصص و در شرایط ایمن انجام شود.

منابع

https://dynacem.com/uk-en/non-explosive-demolition-agent-dynacem-data-sheet/non-explosive-demolition-agent-dynacem-data-sheet-sm.pdf

https://katrock.ir/%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D8%A7%DA%A9-%D8%AE%D8%A7%D8%B1%D8%AC%DB%8C/#elementor-toc__heading-anchor-10