بتن یکی از پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی است که به دلیل خواص استثنایی آن، کاربرد گسترده‌ای در انواع مراحل ساختمان‌سازی دارد. اما برای ایجاد سازه‌های ساختمانی با بتن، باید آن را در قالبی با طراحی خاص ریخت. قالب‌های بتن می‌توانند شامل قالب‌های موقت یا دائمی باشند که بتن ریخته شده را تا زمانی که سفت شود و به استحکام کافی برای نگه‌داشتن خود برسد، به شکلی نگه می‌دارد. یکی از انواع بسیار پرکاربرد این قالبها، قالب لبه جوش است. در ادامه این مقاله قصد داریم تا ابتدا با انواع این قالبها آشنا شده و سپس درباره این نوع از قالب یعنی قالب لبه جوش اطلاعات بیشتری به دست آوریم.
قالب بتن چیست و چه کارکری دارد؟
قالب بندی نقش اساسی در ساخت و ایجاد سازه‌های بتنی دارد. این قالبها باید استحکام کافی برای تحمل تمام بارهای موجود در طی عملیات ریختن بتن را داشته باشد و سپس باید در زمانی که بتن سخت می شود، شکل خود را حفظ کند. قالب‌های بتن را می‌توان به روش‌های مختلفی طبقه‌بندی کرد. از جمله بر اساس:
- نوع متریال استفاده شده
- عناصر استفاده شده
- قالب‌های بتن قابل جابجایی یا دائمی
قالب بتن سازه‌ای معمولاً موقتی است و برای نگهداری بتن ریخته شده و قالب‌گیری آن در ابعاد و تکیه‌گاه مورد نیاز تا زمانی که بتواند خود را نگه دارد، استفاده می‌شود. کاذب نیز سازه مستحکم‌تری است که قالب‌های موقت را در جای خود نگه می‌دارد که در شرایط موقت استفاده می‌شود.
سیستم‌های قالب بندی مورد استفاده برای ساخت قاب بتنی، از اوایل دهه 1990 به طور قابل توجهی توسعه یافته‌اند. نوآوری‌های عمده بر کارایی تولید در محل، بهداشت و ایمنی و مسائل زیست محیطی متمرکز شده است و صنعت ساخت و ساز بتن را به سمت کارایی بهتر سوق می‌دهد. سیستم‌های قالب‌بندی مختلف، روش‌های ساخت و ساز بتنی را ارائه می‌دهند که می‌توانند متناسب با نیازهای یک ساختمان و یا سازه خاص، انتخاب شوند.
چه نوع قالبی برای سازه مناسب است؟
هنگام انتخاب نوع قالب، نوع بتن و دمای ریختن ملاحظات مهمی است زیرا هر دو عامل، بر فشار اعمال شده تأثیر می‌گذارند. به علاوه ضلع‌های قالب باید قابلیت مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیکی بتن مرطوب را داشته باشند که بسته به سرعت گیرش و عمل آوری ظرف چند ساعت به صفر می‌رسد. همچنین پایه قالب مانند قالب لبه جوش، باید قابلیت مقاومت در برابر بار مرده اولیه بتن مرطوب و بار مرده بتن خشک را داشته باشد.
هنگامی که بتن استحکام کافی به دست آورد، قالب را می‌توان حذف کرد. کار با کیفیت بالا و بازرسی برای اطمینان از استاندارد و ظاهر بی نقص سازه بتنی ساخته شده، ضروری است.
الزامات قالب بندی خوب و مناسب
اگرچه تنوع مواد برای ایجاد قالب و قالب بندی زیاد است اما موارد زیر ویژگی‌های کلی برای قالب‌های بتنی مناسب به شمار می‌رود.
- این قالبها باید توانایی تحمل بارهای مرده و زنده را داشته باشد.
- توانایی حفظ شکل خود با استفاده از تکیه‌گاه‌ها و بریس‌های کافی را داشته باشد.
- اتصالات در قالب بندی باید ضد نشتی باشند.
- اگر قالب قابل جابجایی باشد، این فرآیند نباید به بتن آسیب برساند.
- مواد و متریال اولیه قالب بندی باید قابل استفاده مجدد باشد.
- این مواد اولیه مانند قالب لبه جوش، تا حد امکان سبک وزن باشند.
- قالب نباید منحرف یا شکسته شود.
هنگام انتخاب قالب، توجه به نوع بتن و دمای ریختن اهمیت دارد زیرا هر دو عامل ذکر شده بر فشار اعمال شده تأثیر می‌گذارند. همچنین قالب باید قابلیت مقاومت در برابر بارهای بتن مرطوب و خشک را داشته باشد. برای جلوگیری از جابجایی در طول مراحل ساخت، قالب سازی به سازه‌هایی مانند تیرها و تثبیت‌کننده‌ها نیاز دارد و به این سازه‌ها، کاذب گفته می‌شود. برای اطمینان از کیفیت بالا هنگام کار با بتن، استفاده از نیروی کار واجد شرایط و نظارت کافی ضروری است.
انواع قالب‌های بتن
قالب‌های بتنی تنوع بالایی دارند و برای هر سازه باتوجه به الزامات و ویژگی‌های آن می‌توان نوع مناب را انتخاب نمود. برخی از مهم‌ترین این نوع قالبها عبارت است از:
قالب الواری یا چوبی
قالب های الواری یکی از اولین گونه‌هایی بود که در صنعت ساختمان استفاده شد. این گونه از قالبها، در محل کار مونتاژ می‌شود و انعطاف پذیرترین نوع در بین انواع قالب‌های بتن است. استفاده از قالب‌های الواری، مزایای زیر را به همراه دارد.
- تولید و حذف آسانی دارد.
- سبک وزن‌تر از انواع دیگر قالبها است، به خصوص در مقایسه با قالب‌های فلزی
- کارآمد است و در هر شکل، اندازه و ارتفاعی قابل ساخت و تنظیم است.
- اقتصادی است به خصوص در پروژه‌های کوچک
با این حال، قبل از استفاده از الوار باید وضعیت آن را به دقت بررسی کرد و از عاری بودن از موریانه مطمئن شد. قالب الواری نیز دو محدودیت دارد که باید در نظر گرفته شود. اول این که عمر کوتاهی دارد و دوم این که در پروژه‌های بزرگ استفاده از آن، زمان بر است. به طور کلی، استفاده از قالب‌های چوبی زمانی توصیه می‌شود که هزینه‌های نیروی کار کم باشد، یا زمانی که مقاطع بتنی پیچیده به قالب‌های انعطاف‌پذیر نیاز دارند.
تخته سه لا نیز اغلب همراه با چوب استفاده می‌شود. این ماده چوبی، در اندازه‌ها و ضخامت‌های مختلف موجود است. قالب تخته سه لا، دارای خواصی مشابه قالب چوبی از جمله استحکام، دوام و سبک بودن است.
قالب‌های فلزی شامل فولاد و آلومینیوم
قالب‌های فولادی و سخت افزار فولادی برای قالب‌گیری بتن مانند قالب لبه جوش، به دلیل عمر طولانی و استفاده مجدد و چندگانه محبوبیت بیشتری دارند. اگر چه خرید و ساخت این نوع قالب در ابتدا پرهزینه است، قالب فولادی برای چندین پروژه مفید است و به دلیل این که برای بیش از یک پروژه مورد استفاده قرار می‌گیرد، مقرون به صرفه نیز درمی‌آید. برخی از ویژگی‌های اصلی قالب‌های فولادی به شرح زیر است:
- این قالب ها، محکم، قوی و بادوام هستند.
- طول عمر بالایی دارند.
- سطح صافی را روی سطوح بتنی ایجاد می‌کند.
- ضدآب هستند.
- استفاده از این نوع قالب‌های بتن، اثر لانه زنبوری در بتن را کاهش می‌دهد.
- قالب‌های فلزی مانند قالب لبه جوش، به راحتی نصب و برچیده می‌شود.
- این قالبها، برای سازه‌های منحنی نیز مناسب هستند.
قالب آلومینیومی نیز شباهت زیادی به قالب فولادی دارد. تفاوت اصلی این نوع قالب این است که آلومینیوم چگالی کمتری نسبت به فولاد دارد که باعث سبک‌تر شدن قالب می‌شود. آلومینیوم نیز از استحکام کمتری نسبت به فولاد برخوردار است و این امر باید قبل از استفاده از آن در نظر گرفته شود.
قالب‌های پلاستیکی
این نوع قالب، از پانل‌های به هم پیوسته یا سیستم‌های مدولار، از پلاستیک سبک وزن و مقاوم مونتاژ می‌شود. قالب‌های پلاستیکی در پروژه‌های کوچکی که شامل کارهای تکراری هستند مانند ساختمان‌ها و مسکن‌های کم‌هزینه، بهترین عملکرد را دارد. قالب های پلاستیکی سبک وزن هستند و می‌توان آن‌ها را با آب تمیز کرد. این نوع از قالبها، برای مقاطع بزرگ و استفاده‌های مجدد مناسب هستند. اشکال اصلی قالب‌های پلاستیکی، داشتن انعطاف پذیری کمتر نسبت به چوب است زیرا بسیاری از این قطعات پیش ساخته هستند.
قالب‌های ثابت در محل
این نوع قالب طوری طراحی شده است که پس از گیرش بتن ثابت بماند و به عنوان آرماتور محوری و برشی عمل کند. این قالب در محل، از قالب‌های پلاستیکی پیش ساخته و تقویت شده با الیاف ساخته می‌شود. این نوع از قالب، در بیشتر موارد در پایه‌ها و ستون‌ها استفاده می‌شود و همچنین در برابر خوردگی و سایر انواع آسیب های محیطی مقاومت می‌کند.
قالب عایق دائمی
این مورد یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های قالب‌گیری بتن است که عایقی دائمی را ارائه می‌دهد. همچنین این نوع از قالب‌گیری، شامل خواص حرارتی، صوتی، مقاومت در برابر آتش و مقاومت در برابر جوندگان نیز هست. قالب‌های عایق بتن (ICF) رایج‌ترین نوع قالب‌های عایق دائمی هستند که در آن سازه‌های بتنی با استفاده از صفحات «پلی استایرن» عایق‌بندی می‌شوند که پس از عمل آوری بتن در جای خود باقی می‌مانند.
قالب‌های عایق‌شده دائمی، کارایی پایداری در کم کردن مصرف انرژی را ارائه می‌کنند و به کاهش اثرات زیست محیطی بخش ساختمان کمک می‌کنند.
طبقه بندی قالب‌های بتن بر اساس اجزای سازه‌ای
علاوه بر طبقه بندی از لحاظ متریال، قالبها را می‌توان بر اساس عناصر ساختمانی پشتیبانی شده نیز طبقه بندی کرد. به عنوان مثال:
- قالب دیوار
- قالب تیرچه
- قالب فونداسیون
- قالب بندی ستون
همه انواع قالبها با توجه به ساختاری که پشتیبانی می‌کنند طراحی می‌شوند. توجه به این نکته ضروری است که ساخت قالب به زمان نیاز دارد و می‌تواند بین 20 تا 25 درصد هزینه‌های سازه را تشکیل دهد. برای کاهش هزینه قالب بندی، بهتر است توصیه‌های زیر را در نظر بگیرید:
- در نقشه‌های ساختمان باید تا حد امکان از عناصر مجدداً استفاده شود تا امکان استفاده مجدد از قالب مانند قالب لبه جوش را فراهم کند.
- هنگام کار با قالب‌های چوبی، باید آن را به قطعاتی برش دهید که به اندازه کافی بزرگ باشند تا دوباره مورد استفاده قرار گیرند.
- سازه‌های بتنی در طراحی و هدف متفاوت هستند. مناسب ترین قالب برای پروژه شما بسته به طراحی ساختمان متفاوت است.
قالب لبه جوش چیست؟
این نوع از قالبها که نوعی از قالب‌های فلزی هستند، برای قالب‌گیری در هنگام بتن ریزی ساختمانی به کار می‌روند. این قالبها از جنس ورق‌های فولادی هستند که با استفاده از جوش به یکدیگر متصل می‌شوند و سطحی را برای ریختن بتن مهیا می‌کنند. از این قالبها، برای بتن ریزی در بخش‌های گوناگون سازه مانند فونداسیون، دیوارهای بتنی، ستون، سقف و … در بنا به کار می‌روند. این نوع از قالبها به دلیل متریالی که از آن ساخته شده است و نیز استفاده از جوش CO2 بسیار بسیار مستحکم هستند و کاربرد گسترده‌ای در مراحل گوناگون ساختمان سازی دارند.
قالب لبه جوش چگونه ساخته می‌شود؟
برای ساخت این گونه از قالبها، ابتدا ورق‌های فولادی برای بخش‌های گوناگون آن در اندازه‌ها و ضخامت مشخص، برش داده می‌شود. برای ساخت این مدل قالبها، از ورق‌های فولادی با ضخامت 5 میل و 3 میل به طور معمول استفاده می‌شود. سپس بخش‌های‌های گوناگون برش داده شده با استفاده از دستگاه جوش CO2 به یکدیگر متصل می‌شوند و قالب‌هایی با استحکام بالا با نام قالب لبه جوش ایجاد می‌شود.
استفاده از قالب لبه جوش چه مزایایی در ساخت انواع سازه و ساختمان دارد؟
مزیت بزرگ استفاده از این قالبها این است که قالب‌گیری بتن با استفاده از آن با استاندارد بالا انجام شده و سازه به صورت صاف و یکدست بتن ریزی می‌شود. مزیت بزرگ دیگر این مدل از قالبها یعنی قالب لبه جوش این است که این قالبها به دلیل استفاده از مدل جوش CO2، درز کمتری دارند و شیره بتن در هنگام بتن ریزی از آن‌ها خارج نمی‌شود. به همین علت یکی از مهم‌ترین نکاتی که در تهیه و خرید این گونه از قالبها باید به آن دقت کافی نمود، نوع جوشکاری و کیفیت آن است. قالبها در موقع تهیه باید به دقت وارسی شوند تا درز کمتری داشته باشند تا عملیات بتن ریزی با آن‌ها با موفقیت بیشتری به انجام برسد.
یکی دیگر از مزایای استفاده از فولاد در این گونه از قالب‌های بتن، دوام بالای آن است که امکان استفاده مجدد و حتی فروش مجدد آن را برای کمک به صرفه جویی در هزینه پروژه فراهم می‌کند. هزینه اولیه و مهارت مورد نیاز برای ساخت قالب‌های بتنی فولادی از آن چه برای چوب یا تخته سه لا، لازم است بیشتر است. به دلیل استحکام چشمگیر، دوام و انعطاف پذیری فولاد، قالب‌های بتنی فولادی را می‌توان در چندین پروژه بدون آسیب استفاده کرد. این موضوع برای شرکت‌ها یا متخصصان مستقلی که به طور منظم با بتن کار می‌کنند، این راهی برای کاهش هزینه های یک پروژه است.
سخن آخر
بتن ریخته شده یک مخلوط چسبناک است که تا 48 ساعت طول می‌کشد تا به درستی بسته و محکم شود. قالب‌های بتنی، قالب‌هایی هستند که هنگام کار با بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این قالبها، همچنین شکل نهایی بتن را تعیین می‌کنند و به آن استحکام می‌بخشند.
قالب لبه جوش یکی از انواع قالب‌های فلزی است که برای قالب‌گیری بتن خیس در هنگام گیرش آن به کار می‌رود. این مدل از قالب با توجه به جنس آن که از نوع ورق‌های فولادی است، استحکام و دوام بالایی دارد. به علاوه در ساخت این نوع از قالبها از جوش CO2 استفاده می‌شود که درزها را در آن به حداقل می‌رساند. مزیت بزرگ دیگر این نوع از قالبها این است که به دلیل کیفیت بالا و نوع جوشکاری، بتن در آن به صورت صاف و یکدست شکل می‌گیرد و سازه در انتهای کار استاندارد و بی‌نقص در خواهد آمد.
