قالب ستون بخشی از سیستم قالب‌بندی برای بتن‌ریزی پی ساختمان‌ها به شمار می‌رود. بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در مراحل گوناگون ساختمان‌سازی و ایجاد بنا استفاده می‌شود. این ماده به دلیل خواص بی‌نظیری که دارد به یکی از مستحکم‌ترین متریال‌ها پس از خشک شدن تبدیل می‌شود. به همین دلیل از پی ساختمان تا حتی مراحلی از نازک کاری کاربرد دارد.
بتن‌ریزی یکی از حساس‌ترین مراحل ساختمان‌سازی است که نقش مهمی در استحکام بنا ایفا می‌کند. این بتن خیس برای محکم شدن نیاز به قرار گرفتن در قالب‌هایی دارد تا پس از خشک شدن به شکل قالب دربیاید. این قالب‌ها بر اساس منطقه مورد استفاده از ساختمان و نیز جنسی که از آن ساخته شده‌اند، طبقه‌بندی می‌شوند. در این مقاله قصد داریم تا با گونه‌ای از این قالب‌ها به نام قالب ستون که برای پی‌ریزی ستون‌های ساختمان به کار می‌رود، بیشتر بدانیم.
قالب بتن چیست؟
قالب‌ها برای بتن‌کاری به صورت درجا مورد استفاده قرار می‌گیرد. قالب بتن، قالبی از جنس‌های گوناگون است که برای قالب گیری بتن خیس مورد استفاده قرار می‌گیرد. بتن پس از مدتی قرار گرفتن در این محفظه‌ها، مستحکم شده و شکل قالب را به خود می‌گیرد. این قالب‌های بتن را می‌توان با استفاده از قالب های فولادی، چوبی، آلومینیومی و یا فرم‌های پیش ساخته ساخت. قالب یک سازه جانبی است که به عنوان شکل دهنده به سازه استفاده می‌شود. در این قالب، بتن تازه فقط برای سخت شدن در مرحله بعد قرار می‌گیرد. ساخت قالب به زمان نیاز دارد و سازه‌ای موقتی است که برای حمایت ایمن بتن تا رسیدن به مقاومت کافی مورد نیاز به کار می‌رود.
کارکرد قالب بتن چیست؟
انواع قالب‌ها مانند قالب ستون، بتن را به اندازه و شکل دلخواه قالب می‌زنند و موقعیت و تراز آن را کنترل می‌کنند. قالب بتن همچنین به عنوان یک سازه موقت عمل می‌کنند که از وزن خود به اضافه بتن تازه قرار داده شده و همچنین بارهای زنده ساختمانی نیز پشتیبانی می‌کند. قالب‌بندی یک سازه موقت کلاسیک است به این معنا که می‌توان آن را به سرعت برپا کرد و در هنگام بتن ریزی برای چند ساعت بارگذاری بالایی دارد. این قالب‌ها در عرض چند روز برای استفاده در آینده مانند هر ساختار موقت دیگری جدا می‌شود.
یک قالب‌بندی خوب برای بتن دارای ویژگی‌هایی است که عبارتند از:
- قالب‌بندی ساختمان و قالب‌هایی که برای آن مورد استفاده قرار می‌گیرد باید ایمن و مقرون به صرفه بوده و کیفیت بالایی را برای قرار گرفتن بتن ارائه کند.
- سطح بتن خشک شده و تمام شده با استفاده از این قالب‌ها باید کیفیت قابل قبولی داشته باشد.
- این قالب‌بندی باید بتواند شکل و سطح مورد نیاز را در بتن ایجاد کند.
- به اندازه کافی قوی باشد و مقاومت بالایی در برابر انواع بارهای مرده و زنده سوار شده روی آن را داشته باشد.
- به شکلی مستحکم و محکم ساخته شده و به طور کارآمدی به صورت افقی و عمودی مهار شود تا شکل خود را حفظ کند.
- اتصالات قالب باید در برابر نشتی دوغاب سیمانی محکم باشد.
- ساخت قالب باید امکان حذف قطعات مختلف را به ترتیب دلخواه، بدون آسیب به بتن فراهم کند.
- مواد قالب باید ارزان و به راحتی در دسترس باشد و برای استفاده مجدد مناسب باشد.
- قالب باید به طور دقیق روی خط مورد نظر تنظیم شود و سطوح ایجاد شده باید کاملا تراز باشند.
- تا حد امکان مواد قالب نباید در هنگام قرار گرفتن در معرض عناصر منحرف یا اعوجاج پیدا کند و باید روی پایه محکم قرار گیرد.
برای قالب‌بندی بتن باید چه نکاتی را رعایت کرد؟
- برای تأثیر صرفه جویی در هزینه قالب بندی مانند قالب ستون، نکات زیر باید رعایت شود:
- پلان ساختمان باید متضمن حداقل تعداد تغییرات در اندازه اتاق‌ها، مساحت کف و … باشد تا امکان استفاده مجدد از قالب را به طور مکرر فراهم کند.
- طراحی باید عالی باشد تا از مقاطع باریک فقط در به صرفه‌ترین راه استفاده شود.
- در مورد قالب‌های چوبی بتن، حداقل اره و برش قطعات چوبی باید انجام شود تا امکان استفاده مجدد از مواد چند بار وجود داشته باشد.
انواع قالب‌های بتن
از نظر جنس، انواع گوناگونی از قالب‌ها برای انجام مراحل قالب‌گیری بتن در ساختمان‌سازی به کار می‌روند. در ادامه مهم‌ترین این انواع را ببرسی خواهیم کرد.
قالب الواری
قالب‌های چوبی یکی از انواع رایج نوع قالب در بین سایر قالب‌ها به خصوص در خارج از ایران هستند . قالب‌های چوبی از دوره باستان به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می‌شده است. قالب چوبی قدیمی‌ترین نوع قالب مورد استفاده در ساخت و ساز است.
این نوع از قالب‌ها به راحتی در هر ساختمانی استفاده می‌شود اما ممکن است استفاده از آن برای پروژه‌های بزرگ، زمان‌بر باشد. مزایای این نوع از قالب عبارت است از:
- شاترهای الواری به راحتی به هر شکل، اندازه و ارتفاعی شکل می‌گیرند .
- استفاده از این نوع قالب‌های بتن چوبی، برای پروژه‌های کوچک مقرون به صرفه است .
- می‌تواند با استفاده از الوارهای موجود در محل تولید شود.
- چوب در مقایسه با کرکره‌های فولادی یا آلومینیومی سبک وزن‌تر است.
قالب فلزی بتن
قالب‌های فلزی و فولادی به دلیل استحکام، دوام و استفاده مجدد برای مدت طولانی، محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. قالب ستون نیز از همین جنس قالب‌های فولادی ساخته می‌شود. قالب های فولادی برای پروژه‌های کوچک پرهزینه است اما می‌توان از آن برای تعداد زیادی پروژه استفاده کرد. کرکره‌های فولادی در مقایسه با قالب‌های چوبی، سطح صافی را برای بتن ایجاد می‌کنند. می‌توان از این نوع قالب برای سازه‌های دایره‌ای یا منحنی مانند مخازن، ستون‌ها، دودکش، فاضلاب، دیوارهای حائل، تونل‌ها و … استفاده کرد. اما مزایای قالب‌های فولادی عبارت است از:
- فولاد دارای استحکام و دوام بالا و عمر طولانی‌تری است.
- از این قالب‌ها می‌توان چندین بار و در پروژه‌های گوناگون استفاده کرد.
- این قالب‌ها باعث ایجاد یک سطح صاف در زیر و بالای بتن می‌شود.
- کاملا ضد آب یا ضد رطوبت است و اثر لانه زنبوری را به حداقل می‌رساند .
- می‌توان آن را برای بیش از 100 بار استفاده مجدد کرد.
- قالب های فولادی را می‌توان با سهولت بیشتری ثابت و جدا کرد .
قالب آلومینیومی نیز یکی از انواع قالب‌های فلزی است. همانطور که می‌دانیم چگالی آلومینیوم در مقایسه با فولاد کمتر است و این باعث می‌شود وزن آن نسبت به فولاد سبک باشد. این موضوع مزیت اصلی این مدل از قالب‌های بتن در مقایسه با فولاد است.
قالب‌های بتنی عایق
قالب‌های بتن عایق (ICF) از بلوک‌های توخالی ساخته شده از مواد عایق ساخته به وجود آمده است که مانند بلوک‌های ساختمانی در کنار هم قرار می‌گیرند. این قالب‌ها، بخشی از سیستم‌های فونداسیون و دیوار را تشکیل می‌دهند. آرماتور در داخل این بلوک‌ها قرار می‌گیرد و با بتن مورد نیاز پر می‌شود.
انتخاب قالب‌های بتنی بر چه اساسی انجام می‌شود؟
هنگام تصمیم‌گیری برای انتخاب فرم‌های قالب‌های بتنی مانند قالب ستون، باید به نوع مکان و سازه و نیز نحوه استفاده از سیستم توجه نمود. قالب بتن انتخاب شده برای یک پروژه به موارد زیر بستگی دارد:
- فشار روی قالب
- وزن روی قالب
- نوع تراکم
- مقدار بتن برای نگهداری
به طور کلی، چند عنصر کلیدی وجود دارد که در هنگام انتخاب قالب های بتنی در نظر گرفته می‌شود که در ادامه بررسی می‌کنیم:
- قالب‌های بتنی انتخاب شده می‌توانند دارای مالکیت یا اجاره باشند. هزینه مالکیت و استفاده طولانی مدت آن باید قبل از خرید آنالیز شود. اگر بهتر است قالب را اجاره کنید، نوع قالبی که به راحتی در دسترس و مقرون به صرفه باشد انتخاب می‌شود.
- تجربه با نوع خاصی از قالب بر انتخاب آن تأثیر می‌گذارد. اگر سیستم قالبی انتخاب شود که برای کارگران آشناتر باشد، هیچ ضرر تولیدی انتظار نمی‌رود.
- از نظر زیبایی شناسی، قالب‌های فولادی در مقایسه با قالب های چوبی، پوششی تمیز با حفره‌های کمتر بر روی سطح بتن ریخته شده ارائه می‌دهند.
- در ارائه تلورانس‌ها، قالب‌های فولادی در مقایسه با انواع دیگر انتخاب بهتری هستند. قالب های فولادی دارای سختی ذاتی هستند و رطوبت را جذب نمی‌کنند.
- برای سازه‌های کم ارتفاع، قالب‌های چوبی بهترین انتخاب هستند. برای قالب های بلند با ارتفاع بلندتر، قالب‌های فولادی با مهاربندی و تکیه گاه های اضافی بهترین انتخاب در مقایسه با قالب های چوبی است.
- برای ریختن بتن با انحنای مستقیم، منحنی یا چند انحرافی و پیچ‌های ناگهانی، قالب فولادی یک انتخاب کارآمد است.
قالب ستون چیست؟
قالب ستونی نوعی قالب بتنی است. قالب بتن قالبی است از فولاد، آلومینیوم، الوار، پلاستیک یا مواد دیگر که در آن بتن مرطوب ریخته می‌شود تا شکل و اندازه دلخواه برای ساخت و ساز به دست آید. این قالب‌ها در کشور ما بیشتر از جنس فولاد ساخته می‌شوند. هنگامی که بتن بسته می‌شود، قالب اغلب حذف می‌شود اگرچه قالب دائمی که بخشی از ساخت و ساز باقی می‌ماند نیز وجود دارد. قالب ستونی همان طور که از نامش پیداست قالبی عمودی به شکل ستون است. قالب ستون ممکن است جعبه‌ای شکل یا گرد باشد.
شکل و اندازه قالب ستون بر اساس نیازهای یک پروژه انتخاب می‌شود. برای کمک به تسهیل کنترل کیفیت در مرحله ریختن بتن و استفاده از قالب ستون، گیره‌هایی افقی که فولاد ساخته شده‌اند اغلب همراه با قالب‌های ستون استفاده می‌شوند. سر قالب ستون اغلب برای پشتیبانی از قالب تیر استفاده می‌شود یا قالب ستون به سمت پایین تیرها ریخته می‌شود. استفاده از قالب ستون در ارتباط با قالب بندی تیر باعث ساخت سریع و دقیق می‌شود.
دو مورد از مزایای اصلی استفاده از قالب بندی ستون سریع و آسان بودن مونتاژ آن و کاهش میزان کار و تجهیزات مورد نیاز برای تولید موفقیت آمیز اشکال عمودی یکنواخت و قوی با ابعاد دلخواه است.
در چه پروژه‌هایی از قالب بندی ستون استفاده می‌شود؟
قالب ستون در ساخت و ساز ساختمان های شرکتی، ساخت و ساز ساختمان‌های مسکونی، ساخت و ساز صنعتی، ساخت پل، ساخت نیروگاه، زیرساخت‌ها و ساخت و ساز تصفیه خانه فاضلاب استفاده می‌شود. اکثر پروژه‌های ساختمانی که نیاز به ایجاد ستون‌های بتنی عمودی به شکل مربع یا گرد دارند به دلیل توانایی آن در ایجاد ستون‌های بتنی تمیز، دقیق و قوی، از قالب بندی ستون بهره می‌برند.
پس از گیرش بتن در قالب ستون، لازم است بتن خشک شده به طور کامل مورد بازرسی قرار گیرد تا از رعایت استانداردهای لازم پروژه از نظر عواملی مانند ظاهر و مقاومت سازه، اطمینان حاصل شود. همانطور که بتن ریخته می‌شود، قالب ستون اغلب با کمک کاذب تقویت می‌شود. کاذب شامل تیرها یا سایر عناصر تثبیت کننده‌ای است که قالب ستون را تا زمان خشک شدن بتن در جای خود نگه می‌دارد.
انواع قالب ستون
قالب‌های ستون به فرم‌ها و شکل‌های گوناگون ساخته و استفاده می‌شوند. برخی از مهم‌ترین انواع این قالب‌ها عبارت است از:
- قالب ستون چند ضلعی که برای ستون‌های چند ضلعی ایجاد و ساخته می‌شود. در ساخت این قالب‌ها از پانل‌های مدولار استفاده می‌شود و زاویه کنج آن در برخی موارد بیشتر از 90 درجه است.
- قالب ستون مدور که برای ایجاد ستون‌های مدور به شکل مورد نظر ایجاد می‌شود. این قالب‌های همچنین برای باز شدن سریع، دارای مرزهای اتصال افقی و عمودی است.
- قالب بتن ستون قابل گسترش که می‌توان آن‌ها را با جرثقیل و به صورت یکپارچه جا به جا نمود. این قالب‌ها فضای کمی را اشغال می‌کند.
- قالب ستون گرد یکپارچه نیز به صورت یکپارچه با جرثقیل جا به جا می‌شوند و پس از جایگذاری به صورت مدور درمی‌آیند.
- قالب ستون با مقاطع مربع یا مستطیل که برای ایجاد ستون‌هایی به شکل مستطیل و مربع کاربرد دارد.
سخن آخر
بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است که در پی‌ریزی بنا و انواع سازه، نقشی کلیدی دارد. بتن برای آن که به خوبی شکل بگیرد، معمولا درون قالب‌هایی از جنس فولاد ریخته می‌شود. این قالب‌ها انواع و اقسام گوناگونی دارند و برای بخش‌های گوناگون ساختمان به کار می‌رود. یکی از انواع کاربردی این قالب‌های بتن، قالب ستون است که به صورت عمودی و برای ایجاد ستون‌های اصلی بنا به کار برده می‌شود. قالب ستون در ساخت و ساز ساختمان‌های مسکونی، ساخت و ساز مراکز صنعتی، ساخت نیروگاه، ساخت پل‌ها، زیرساخت‌ها، و ساخت و ساز تصفیه خانه فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
قالب ستون نیز انواع گوناگونی دارد و برای ساخت و پی‌ریزی ستون‌ها به اشکال و روش‌های گوناگون به کار برده می‌شود. این قالب‌ها معمولا به صورت فولادی و چند بار مصرف در بناها استفاه می‌شوند.
