قالب بندی بتن؛ انواع و ویژگی های آن
بتن هنوز هم به دلیل داشتن خواص بسیار مفید، به عنوان یکی از مصالح ساختمانی ویژه توجه زیادی به خود جلب می‌کند. با توجه به ایمنی، دوام بالا و قابلیت مقرون به صرفه بودن، بتن هنوز یکی از محبوب‌ترین مصالح ساختمانی محسوب میشود. قالب بندی یکی از محصولات ضروری که در ساخت و ساز بتن استفاده میشود. این قالب‌ها به دو نوع موقتی و دائمی تقسیم می‌شوند و در ساخت و ساز بتن به کار می‌روند. در این مطلب قصد داریم هر یک از این قالب‌ها را بررسی کرده و اطلاعات بیشتری درباره این محصولات ارائه دهیم.
قالب بندی بتن چیست؟
قالب‌ها در واقع تجهیزاتی هستند که در اجزای مختلف سازه‌های بتنی استفاده می‌شوند تا بتن به شکل سفت و جامد تبدیل شود. نوع و جنس قالب بندی بتن، به نوع و مورد استفاده سازه بستگی دارد؛ به عنوان مثال، قالب سقف برای استفاده در سقف و قالب تیر و ستون برای ریزی بتن در تیرها و ستون‌ها استفاده میشود. حدود 20 تا 25 درصد از هزینه سازه به ساخت قالب‌ها اختصاص می‌یابد؛ بنابراین طراحی قالب‌های موقت از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است زیرا می‌توان آنها را مجدداً استفاده کرد. همچنین، برخی قالب‌ها جدا نشدنی هستند و به عنوان قالب‌های ثابت شناخته می‌شوند.
ویژگی های قالب خوب
قالب های زیادی با جنس های مختلف در بازار موجودند. ویژگی های قالب مناسب و استاندارد به صورت زیر است:
- توانایی تحمل بارهای مرده و زنده را داشته باشند.
- اتصالات باید ضدنشتی باشند.
- اگر قالب قابل جابجایی باشد، لازم است با نهایت دقت قالب ها برداشته شوند تا به بتن آسیب نرسد.
- تا حد امکان وزن سبک داشته باشند.
- قالب ها نباید تاب خورده باشند.
انواع قالب بتن از نظر جنس
- چوبی
- پلیمری
- فولادی
- عایق دائم (ICF)
قالب چوبی
یکی از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین نوع قالب‌ها، قالب‌های چوبی هستند که به طور عمومی از چوب یا تخته سه لا ساخته می‌شوند. تولید این نوع قالب‌ها بسیار آسان است و معمولاً در محل ساخته می‌شوند؛ اما برای سازه‌های بزرگ زمان‌بر است. یک نکته قابل توجه درباره قالب‌های چوبی این است که قبل از استفاده از الوارهای چوبی باید وضعیت آنها را به دقت بررسی کرد. امروزه قالب‌های چوبی در مواردی که هزینه نیروی کار کم مهم است و نیاز به قالب‌های بسیار انعطاف‌پذیر وجود دارد، استفاده می‌شوند.
مزایای قالب چوبی
مزایای قالب چوبی بتن به صورت زیر می باشند:
- الوار را می توان به شکل های مورد نیاز برش داد.
- چوب سبک وزن است و به راحتی قابل حمل می باشد.
- الوار مقاومت حرارتی خوبی دارد که از آسیب بتن در مناطق سرد جلوگیری می کند.
- قالب های چوبی را می توان به راحتی جدا کرد.
- در پروژه های کوچک صرفه اقتصادی دارد.
معایب قالب چوبی
- معمولا قالب چوبی تاب می خورد، متورم و منقبض می شود، استفاده از روکش غیر قابل نفوذ آب روی سطح چوب تا حد زیادی از نفوذ آب جلوگیری می کند.
- این قالب ها برای مدت طولانی قابل استفاده نیستند و برای استفاده مجدد محدودیت دارند.
- چوب خشک، رطوبت را از بتن مرطوب جذب می کند که ممکن است سازه بتنی را ضعیف کند.
- چوب در محیط های بیش از حد مرطوب، باعث انقباض بتن شده که منجر به نشت دوغاب از درزهای باز می شود.
قالب پلیمری (پلاستیکی)
قالب‌های پلیمری از جنس پلاستیک، با وزن سبک و مقاومت قابل توجه ساخته می‌شوند. این نوع قالب برای پروژه‌های ساختمانی کوچک اما شبیه به هم، مانند شهرک‌های مسکونی با قیمت مناسب، گزینه‌ی بسیار خوبی هستند. قالب‌های پلاستیکی دارای سطحی ضدنفوذ هستند که معمولاً به سطح بتن صافی می‌بخشند.
مزایای قالب پلیمری
از مزایای قالب های پلیمری می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- از نظر وزن سبک تر از دیگر قالب هاست.
- می توان آن را به سادگی برش داد و میخ کرد.
- آسیب دیدگی آن ها ممکن است به سادگی از بین برود.
- برای شکل های پیچیده و خاص بسیار مفید هستند.
- به راحتی با آب تمیز می شوند.
معایب قالب پلیمری
در کنار مزیت های قالب های پلیمری، معایب آن به صورت زیر است:
- پرهزینه است.
- ظرفیت حمل بار آن ها پایین است.
- دوام کمتری نسبت به قالب های دیگر دارد.
- قالب های پلاستیک در برابر حرارت مقاوم نیستند.
قالب فولادی
این نوع قالب از پانل‌های صفحات فولادی نازک تهیه میشود و می‌توان آنها را با استفاده از پیچ و مهره مناسب به‌هم متصل کرد. قابلیت ساخت قالب‌های فولادی به تعداد زیاد در هر شکل یا اندازه دلخواه وجود دارد. قالب‌های فولادی به‌طور عمده در پروژه‌های بزرگ یا در شرایطی که استفاده‌ی مجدد از قالب امکان‌پذیر باشد، به عنوان گزینه‌ای مناسب محسوب می‌شوند. برای سازه‌های دایره‌ای یا منحنی، بهترین گزینه قالب فلزی است. قالب‌های آلومینیومی شباهت زیادی به قالب‌های فولادی دارند، با این‌حال تفاوت اصلی آنها در چگالی کمتر آلومینیوم نسبت به فولاد است که باعث سبک‌تر شدن قالب می‌گردد. همچنین، آلومینیوم به استحکام کمتری نسبت به فولاد برخوردار است و این نکته باید قبل از استفاده از آن در نظر گرفته شود.
مزیت قالب های فولادی
خواص و نکات مثبت قالب های فولادی عبارتند از:
- به راحتی نصب و برچیده می شوند.
- مناسب برای سازه های منحنی هستند.
- این قالب ها بسیار مستحکم بوده و ظرفیت تحمل بار را دارند.
- تعمیر آن ها آسان است.
- می توان از آن ها در تعداد بیشتری استفاده کرد.
- دوام و طول عمر بیشتری نسبت به قالب های چوبی دارند.
- یک سطح صاف بر روی سطوح بتنی ایجاد می کند.
معایب قالب فولادی
به ویژگی های منفی قالب‌های فلزی توجه داشته باشید:
- قیمت آن ها از چوب بیشتر است.
- وزن زیاد آن ها، جابجایی را دشوار کرده است.
- اندازه و شکل محدودی دارند.
قالب عایق دائم (ICF)
یکی از متداول‌ترین انواع قالب‌های بتن، قالب عایق (ICF) است. این نوع قالب پیشرفته، دارای خواص عایق حرارتی و صوتی است و در برابر آتش و رطوبت مقاومت دارد. قالب عایق (ICF) با استفاده از فوم پلی استایرن به‌عنوان عایق به‌خوبی عمل می‌کند و پس از سفت و سخت شدن بتن، در جای خود باقی می‌ماند. این نوع قالب علاوه بر کارایی بالا، سازگاری خوبی با محیط زیست دارد.
طبقه بندی قالب های بتن بر اساس اجزای سازه ای
علاوه بر طبقه بندی بر اساس جنس، قالب ها را می توان بر اساس اجزای ساختمانی نیز طبقه بندی کرد:
- قالب دیوار
- قالب تیرچه
- قالب فونداسیون
- قالب تیر و ستون
انواع قالب ها با توجه به نوع سازه، جنس و ضخامت مورد نیاز طراحی می شوند. توجه به این نکته ضروریست که ساخت قالب نیاز به زمان دارد و معمولا هزینه آن قابل توجه است.
نکات جداسازی قالب‌های بتن
تا زمانی که بتن به میزان کافی استحکام داشته باشد تا بتواند تمام بارهای وارد شده را تحمل کند، قالب نباید برداشته شود. زمان مورد نیاز برای حذف قالب، به عملکرد ساختاری عضو و افزایش مقاومت بتن بستگی دارد.
قطعات و اتصالات قالب باید به گونه‌ای طراحی شوند که حذف قالب به آسانی و بدون آسیب به بتن و پانل‌های قالب صورت گیرد. این کار امکان استفاده مجدد از قالب بدون نیاز به تعمیرات زیاد را فراهم می‌کند. روش حذف قالب نیز باید تحت نظارت مهندسان متخصص صورت گیرد تا از کیفیت سخت شده بتن اطمینان حاصل شود، به عبارت دیگر بتن باید بدون هیچ نقصی در ابعاد و شکل و … باشد.
عوامل موثر بر زمان جداسازی قالب بتن
زمانی که بتن به قالب‌های بتن ضربه می‌خورد، به مقاومت عضو سازه وابسته است. توسعه مقاومت سازه بتنی به عوامل زیر وابسته است:
- عیار بتن: بتن با عیار بالا سرعت بیشتری در دستیابی به مقاومت دارد و در نتیجه در زمان کوتاه‌تری استحکام می‌یابد.
- عیار سیمان: سیمان با عیار بالا منجر به دستیابی سریع‌تر به استحکام میشود.
- نوع سیمان: نوع سیمان نیز تأثیری بر توسعه مقاومت بتن دارد. به عنوان مثال، سیمان با حرارت کمتر نسبت به سیمان OPC زمان بیشتری برای دستیابی به استحکام کافی نیاز دارد.
- دما: در دماهای بالاتر، بتن می‌تواند استحکام بیشتری بدست آورد و در فصول زمستان به طور طولانی‌تری استحکام یافته و مقاومت بیشتری پیدا کند.
اجرا و نصب قالب بندی
قبل از قالب‌بندی محل مورد نظر، لازم است قالب‌ها را با استفاده از روغن هیدرولیکی چرب کنیم تا در هنگام جداسازی، بتن به قالب چسبیده نشود. سپس با رعایت فاصله کاور (فاصله بین میلگردها و قالب)، قالب‌ها را قرار می‌دهیم و با استفاده از اجزای مناسب، قالب‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنیم.
کلام آخر
قالب بتن یکی از تجهیزات ساختمانی است که برای ساخت اجزای مختلف سازه‌های بتنی مانند سقف، فونداسیون، تیر و ستون استفاده میشود. هدف اصلی قالب‌بندی بتن شکل دهی و به دست آوردن مقاومت بالا است.
در صورتی که بتن به صورت کامل سفت و سخت نشده باشد، قالب‌ها نباید برداشته شوند. قالب‌های بتن از جنس‌های مختلفی تشکیل شده‌اند، از جمله قالب چوبی، فولادی، پلیمری و عایق دائم (ICF). هر یک از این قالب‌ها دارای مزایا و معایبی هستند و بسته به نوع پروژه و تشخیص مهندس سازه، می‌توان از هر یک استفاده کرد.