قالب بندی بتن چیست و چه کاربردی دارد؟

مخلوط بتن، ماده‌ای خمیری است که تا زمان خشک شدن قوام لازم را ندارد و نمی‌تواند فرم مورد نظر را برای سطوح مختلف سازه‌ها حفظ نماید؛ به همین دلیل لازم است که با استفاده از قالب بندی بتن، آن‌ها را تا زمان خشک شدن در جای خود نگه داشته و فرم مناسب را به آن‌ها بدهیم. قالب باعث می‌شود که بتن همه سطوح مورد نظر را به طور یکنواخت پر کرده و سطحی صاف و تراز ایجاد شود. در این مقاله به معرفی این روش، انواع آن و بررسی همه چیز در مورد قالب بندی می‌پردازیم.

قالب بندی بتن چیست؟

اگر می‌خواهید بدانید که قالب بندی چیست، باید بگوییم که قالب بندی بتن نوعی چهارچوب است که بتن تازه را در خود نگه می‌دارد تا پس از خشک شدن، به شکل مورد نظر برای پروژه ساختمانی درآید. این قالب‌ها می‌توانند به دو صورت موقت یا دائمی باشند. قالب موقت که رایج‌تر است، پس از سفت شدن بتن برداشته می‌شود و حتی می‌توان آن را برای پروژه‌های دیگر دوباره استفاده کرد؛ به همین دلیل معمولا نیازی به خرید آن نیست و می‌توان آن را اجاره کرد.

جنس این قالب‌های موقت معمولا از آلومینیوم مقاوم، فولاد، پلاستیک، تخته‌های چندلایی یا چوب است؛ اما قالب‌های دائمی پس از گیرش بتن در سازه باقی می‌مانند و بخشی از آن می‌شوند که اغلب از جنس فوم ساخته می‌شوند. کاربرد اصلی قالب بندی، ایجاد شکل دقیق و مطابق با طراحی بتن مورد نظر است؛ همچنین این روش در مقایسه با دیگر شیوه‌های شکل‌دهی به بتن، سریع‌تر و کارآمدتر است.

اهمیت قالب بندی بتن

طبعا هر ابزاری که نقش حمایتی و ایمنی را در سازه بر عهده داشته باشد، اهمیت زیادی دارد و قالب بندی بتن نیز از این قانون مستثنی نیست. استفاده از قالب بندی مناسب نه تنها ایمنی کار را افزایش می‌دهد، بلکه در مراحل حساس اولیه، از بخش‌های مختلف سازه پشتیبانی می‌کند. این ابزارها همچنین اجرای ساده پروژه را تضمین کرده و کیفیت نهایی سازه را بیشتر می‌نمایند. برخی از دلایل اهمیت قالب بندی عبارت است از:

• توانایی مقاومت در برابر فشارهای مختلف را دارد.
• به ایجاد فرم و سطح مناسب بتن کمک می‌کند.
• بتن را دقیقا بین خطوط تعیین شده محصور می‌کند.
• به راحتی و بدون آسیب زدن به بتن برداشته می‌شود.
• در برابر گرمای شدید و شرایط جوی تغییر شکل نمی‌دهد و به راحتی روی سطح نصب می‌شود.
• متناسب با نیازهای خاص هر پروژه طراحی و ساخته می‌شود.

همان‌طور که اشاره شد، قالب بندی می‌تواند تفاوت بین موفقیت و شکست یک پروژه ساختمانی باشد؛ زیرا بدون آن، ریسک مواجهه با مشکلات زیاد یا حتی بروز فجایع در مرحله بتن‌ریزی به شدت افزایش می‌یابد.

انواع قالب بندی بتن

قالب بندی می‌تواند با مواد مختلفی انجام شود که رایج‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر است:

 1.قالب چوبی

قالب چوبی از اولین انواع قالب بندی مورد استفاده در صنعت ساخت‌وساز بوده است. این نوع قالب معمولا در محل پروژه مونتاژ می‌شود و انعطاف‌پذیرترین قالب محسوب می‌شود. مزایای آن عبارتند از:

• تولید و نصب آسان
• وزن کم، به ویژه در مقایسه با قالب‌های فلزی
• قابلیت اجرا در هر شکل، اندازه و ارتفاع
• مقرون به صرفه برای پروژه‌های کوچک
• امکان استفاده از چوب محلی

با این حال، پیش از استفاده باید از سلامت چوب اطمینان حاصل کرد و مطمئن شد که آفت زدگی (مانند موریانه) ندارد. دو محدودیت اصلی قالب چوبی شامل عمر کوتاه و زمان‌بر بودن در پروژه‌های بزرگ است. به طور کلی، این نوع قالب بندی بتن زمانی توصیه می‌شود که هزینه نیروی کار پایین باشد یا نیاز به انعطاف‌پذیری بالا برای بخش‌های پیچیده بتن وجود داشته باشد.

 2.قالب تخته سه لایه

تخته سه لایه معمولا در کنار با قالب چوبی استفاده می‌شود. این تخته‌ها در ابعاد و ضخامت‌های مختلفی تولید می‌شود و عمدتا برای پوشش، کف‌سازی و لایه‌گذاری قالب‌ها به‌کار می‌رود. این قالب‌ها نیز مانند چوب استحکام، دوام و وزن سبکی دارند.

3.قالب فلزی: فولاد و آلومینیوم

قالب فولادی به دلیل عمر طولانی و قابلیت استفاده مکرر، روز به روز محبوب‌تر می‌شود. اگرچه این قالب هزینه اولیه بالایی دارد؛ اما برای انجام پروژه‌های متعدد مقرون به صرفه است؛ به خصوص وقتی که امکان استفاده مجدد از آن وجود داشته باشد. ویژگی‌های اصلی قالب فولادی عبارتند از:

• استحکام و دوام بالا
• ایجاد سطح صاف برای بتن
• مقاوم در برابر نفوذ آب
• کاهش اثر لانه زنبوری در بتن
• نصب و جداسازی آسان
• مناسب برای ساختارهای منحنی

قالب آلومینیومی شباهت زیادی به فولاد داشته؛ اما چگالی کمتر (وزن سبک‌تر) و استحکام پایین‌تری دارد. این تفاوت‌ها باید پیش از استفاده مدنظر قرار گیرند.

 3.قالب پلاستیکی

این نوع قالب بندی بتن از پنل‌های قفل‌شونده یا سیستم‌های مدولار پلاستیکی سبک وزن و مقاوم ساخته می‌شود. بهترین کاربرد آن در پروژه‌های کوچک با تکرار زیاد، مانند مجموعه‌های مسکونی کم‌هزینه است.

قالب پلاستیکی سبک است، با آب تمیز می‌گردد و برای مقاطع بزرگ و کاربردهای زیاد مناسب است. مهمترین محدودیت آن انعطاف پذیری کم آن در مقایسه با چوب است؛ زیرا بسیاری از اجزای آن پیش‌ساخته‌اند.

4.قالب پارچه‌ای

این قالب از ورقه‌های سبک وزن و مقاوم پارچه‌ای استفاده می‌کند که با سیالیت بتن سازگار شده و فرم‌های معماری جذابی ایجاد می‌کنند. مصرف بتن در این روش کمتر از سیستم‌های صلب است که منجر به صرفه‌جویی بیشتر می‌شود. این فناوری جدید به خصوص برای سازه‌های با اشکال نامتعارف و پیچیده مناسب است.

5.قالب ثابت

این قالب پس از گیرش بتن در سازه باقی می‌ماند و برای تقویت محوری و برشی عمل آن می‌کند. جنس آن معمولا پلاستیک مسلح به الیاف است و بیشتر در پایه‌ها و ستون‌ها استفاده می‌شود. مقاومت در برابر خوردگی و آسیب‌های محیطی از دیگر مزایای آن است. برخی از ویژگی‌های این قالب بندی عبارت است از:

• ساخته شده از دو شبکه فیلترکننده تقویت‌شده با اجزای سخت‌کننده و اتصالات مفصلی
• قابل حمل آسان از کارخانه به محل اجرا

5.قالب تونلی

این روش متداول در ساخت آپارتمان‌ها و هتل‌ها برای بتن ریزی تکراری با طرح یکسان استفاده می‌شود.  قالب بندی بتن تونلی برای پروژه‌های سریع با طراحی یکنواخت بسیار مناسب است. مزایای آن عبارتند از:

• سرعت اجرای بالا
• کنترل کیفیت عالی
• کاهش هزینه نیروی کار

6.قالب بتن دائمی

 این قالب‌ها به صورت دائمی در پرو‌ژه باقی می‌مانند و متداول‌ترین نوع آن قالب عایق بندی بتن ICF است که در آن از تخته‌های پلی‌استایرن برای عایق‌بندی سازه‌های بتنی استفاده می‌شود. این روش بهره‌وری انرژی را افزایش داده و تاثیرات منفی ساخت و ساز بر محیط زیست را کاهش می‌دهد.

نکات مهم در قالب بندی بتن

توجه به نکات زیر، می‌تواند به شما کمک کند تا روش و نوع قالب بندی را با دقت بیشتری انتخاب نمایید:

۱) قالب بندی تا ۲۵ درصد هزینه سازه را شامل می‌شود

فرآیند ساخت قالب‌های بتنی زمان‌بر و پرهزینه است و ممکن است تا یک چهارم هزینه کل پروژه را به خود اختصاص دهد. خوشبختانه قالب‌های جداشدنی (پانلی) قابلیت استفاده مجدد دارند و به کاهش هزینه و زمان کمک می‌کنند. در مقابل، قالب‌های یک بار مصرف (ثابت) پس از استفاده دور انداخته می‌شوند.

۲) قالبی مناسب است که مستحکم، اما سبک باشد

یک قالب خوب باید دو ویژگی مهم زیر داشته باشد:

• مقاومت کافی در برابر انواع بارها
• وزن سبک تا حمل و نقل و نصب آسان‌تر شود.

قالب بندی بتن باید به صورت محکم ساخته شود و مهاربندی افقی و عمودی مناسبی داشته باشد تا شکل خود را حفظ کند. همچنین درزهای آن باید کاملا آب بندی شده و روی پایه‌ای محکم قرار گیرد.

۳) سرعت کار

اگر عجله دارید، قالب‌های سبک مثل آلومینیومی یا پلاستیکی را انتخاب کنید. این جنس قالب‌ها سریع نصب و جمع می‌شوند و نیروی کار کمتری هم نیاز دارند. قالب‌های پیش‌ساخته هم در وقت صرفه‌جویی می‌کنند.

۴) می‌توان هزینه قالب بندی را کاهش داد

با وجود سهم بالای قالب بندی در هزینه‌ها، می‌توان با راهکارهایی این هزینه را کاهش داد:

• طراحی نقشه با حداقل تغییرات در ابعاد اتاق‌ها برای استفاده مجدد از قالب
• اجتناب از مقاطع باریک و ظریف در طراحی سازه
• به حداقل رساندن برش‌کاری چوب برای استفاده چندباره از مواد
• زمان مناسب باز کردن قالب (در شرایط خاص مانند استفاده از سیمان زودگیر، هوای گرم یا بارهای سبک می‌توان قالب را زودتر باز کرد. اما  قالب فقط زمانی باید برداشته شود که بتن حداقل دو برابر تنش قابل انتظار مقاومت داشته باشد)

۵) قابلیت فروش مجدد قالب‌های فولادی

قالب‌های فولادی دست دوم به دلیل استحکام و عمر طولانی، بازار خوبی دارند. پیمانکاران می‌توانند پس از اتمام پروژه، قالب‌ها را به فروش برسانند یا از قالب‌های مازاد و استفاده‌شده برای پروژه‌های جدید خریداری کنند. این کار هم درآمدزا است و هم به صرفه‌جویی در هزینه‌ها کمک می‌کند.

۶) اندازه و نوع پروژه

برای کارهای بزرگ و با قالب بندی یکنواخت مثل برج‌سازی یا احداث پل، بهتر است از قالب‌های فلزی استفاده کنید. این قالب‌ها محکم هستند و بارها می‌شود از آن‌ها استفاده کرد. هرچند قیمت اولیه بالاتری دارند، اما برای پروژه‌های متعدد به صرفه خواهند بود. اما اگر پروژه کوچک یا طرح خاصی دارید، مثل ساخت ویلا یا سازه‌های منحصر به فرد، قالب‌های چوبی گزینه بهتری هستند.

۷) دقت به بودجه

اگر بودجه محدودی دارید، قالب چوبی برای کارهای کوچک انتخاب مناسبی است. اما اگر قرار است چندین بار از قالب استفاده کنید، سرمایه‌گذاری روی قالب فلزی یا پلاستیکی در بلندمدت به نفع شما خواهد بود.

تجهیزات قالب بندی بتن

برای قالب بندی به تجهیزات مختلفی نیاز دارید؛ البته پیمانکاران به خوبی با همه ابزارهای لازم آشنا هستند و در مورد تجهیزاتی که باید تهیه کنید به شما اطلاع می‌دهند. با این حال، اصلی‌ترین تجهیزات قالب بندی بتن که باید در اختیار داشته باشید عبارتند از:

• قالب‌ها ( قالب‌های فلزی، الوار، تخته سه لا، قالب پلاستیکی یا هر انتخاب دیگری که داشته‌اید)
• چکش
• پیچ آلن خور (یا پیچ شش گوش)
• سیم مفتول
• دریل ضربه‌ای
• تیرک علامت‌گذاری
• اسپری رنگی
• بیل
• تراز و شلنگ تراز
• میخ کوب
• ستون فلزی (یا پایه‌های فولادی)
• ریسمان کار
• متر نواری

روش قالب بندی بتن

برای اجرای قالب بندی، باید به ترتیب مراحل زیر را پشت سر بگذارید. در ادامه به آموزش قالب بندی بتن می‌پردازیم:

۱- علامت‌گذاری: ابتدا با استفاده از متر نواری، ابعاد مورد نیاز را اندازه‌گیری نمایید. گوشه‌های محل اجرای قالب را با رنگ اسپری به دقت علامت‌گذاری کنید. برای مثال در یک طرح مستطیلی ۴×۲.۲ متری، هر چهار گوشه باید کاملا مشخص شوند.

۲- نصب تیرک‌های راهنما: در فاصله یک متری از هر گوشه علامت‌گذاری شده، تیرک‌های چوبی یا فلزی نصب کنید. این تیرها به عنوان راهنما عمل کرده و از تداخل با فضای کاری اصلی جلوگیری می‌کنند. فاصله بین میخ‌های موازی باید دقیقا برابر باشد.

۳- نصب ریسمان کار: بین تیرک‌های نصب شده، ریسمان کشیده بکشید. ریسمان باید کاملا کشیده و تراز باشد.

۴- تراز بندی سطح زمین: پیش از نصب قالب‌ها، سطح زمین را با استفاده از شیلنگ تراز کنترل کنید. در صورت وجود اختلاف سطح، با خاکبرداری یا کف‌ریزی با مصالح مناسب، سطح یک دستی ایجاد نمایید.

۵- آماده‌سازی قالب‌ها: بهتر است قالب‌هایی با ابعاد استاندارد انتخاب گردد. همچنین قالب‌ها باید عاری از هرگونه پیچیدگی یا عیب باشند.

۶- مونتاژ قالب: قالب‌ها مطابق با خطوط راهنمای ریسمان در محل قرار گیرند. اتصال گوشه‌ها با پیچ آلن یا سیم مفتول انجام شود. هم‌ترازی و تطابق با خطوط راهنما مجددا کنترل گردد.

۷- تقویت سازه قالب: برای افزایش مقاومت در برابر فشار بتن، نبشی‌های فلزی در گوشه‌ها و فواصل منظم نصب شوند. اتصال قالب‌ها به نبشی‌ها با پیچ یا سیم انجام شده و تراز نهایی کنترل می‌گردد.

زمان قالب برداری بتن

قالب‌ها زمانی قابل برداشتن هستند که بتن به مقاومت کافی برای حفظ شکل خود رسیده باشد. این فرآیند که به عمل‌آوری (کیورینگ بتن) معروف است، معمولا برای بتن حدود یک ماه طول می‌کشد؛ اما باز کردن قالب‌ها زودتر از آن نیز امکان‌پذیر است. در شرایط معمول، قالب‌های دال‌ها و سطوح افقی پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت از بتن‌ریزی قابل برداشتن هستند؛ اما این زمان بسته به عوامل مختلفی مانند شرایط آب‌وهوایی، طرح اختلاط بتن، نیازهای باربری و سایر عوامل پروژه تا حدودی تغییر می‌کند. در برخی پروژه‌های تجاری، ممکن است مشخصات فنی پروژه زمان دقیق باز کردن قالب بندی بتن را افزایش دهد.

جمع بندی

قالب بندی بتن روشی است که بتن مرطوب را تا زمان خشک شدن در جای خود نگه می‌دارد تا فرم آن به ظاهر مورد نظر برسد؛ این روش تاثیر قابل توجهی بر کیفیت و استحکام بتن خواهد داشت. به طور کلی، قالب‌های بتن می‌توانند از جنس فلز (فولاد یا آلومینیوم) چوبی، پلاستیکی و.. باشد و انتخاب مناسب‌ترین نوع آن، به عواملی مانند شرایط پروژه، بودجه و سرعت انجام کار و… بستگی دارد.

برای اجرای قالب بندی، باید به انجام دقیق مراحل آن یعنی علامت‌گذاری، تراز بندی و نصب دقیق قالب‌ها توجه‌ای داشته باشید تا کیفیت و دقت بتن ریزی تضمین شود. به طور کلی، زمان باز کردن قالب‌ها معمولا ۲۴ تا ۴۸ ساعت پس از بتن‌ریزی است، اما این مدت بسته به شرایط جوی، طرح اختلاط و بارهای وارده می‌تواند تغییر کند. چنانچه به مشاوره و راهنمایی بیشتری نیاز دارید، می‌توانید با ما تماس گرفته و با کارشناسان NSGkala مشورت نمایید. 

منابع:

https://www.eiffeltrading.com/blog/post/what-is-concrete-formwork

https://conceptconcrete.com.au/blog/what-is-concrete-formwork/

https://www.ny-engineers.com/blog/types-of-formwork-for-concrete-structures

https://www.eiffeltrading.com/blog/post/7-things-you-should-know-about-concrete-formwork

https://www.bunnings.com.au/diy-advice/building-construction/cement-concrete/how-to-build-formwork

https://www.concretenetwork.com/concrete-forms/when-to-remove.html