W jaki sposób działa szalunek

Szalunki to nazwa form używanych do wykonywania ścian, słupów, płyt, klatek schodowych i innych konstrukcji betonowych. Świeżo wylany beton - połączenie piasku, żwiru, cementu i wody - jest mokry, więc nie może utrzymać własnego ciężaru ani utrzymać kształtu. Szalunek podtrzymuje ciężar betonu, dopóki nie wyschnie do określonego kształtu i nie uzyska wytrzymałości potrzebnej do utrzymania się. To jak pieczenie ciasta. Forma, na którą wkładasz ciasto, to forma, a ciasto to beton.

Koncepcja szalunku nie jest niczym nowym. Panteon, kopułowa ikona architektury rzymskiej, zbudowana około 125 roku naszej ery, był jedną z najwcześniejszych konstrukcji, w których zastosowano betonowe szalunki. Szalunki pozostały jednak dość rzadkim narzędziem i techniką przez kilka następnych stuleci - cement i beton były rzadkimi materiałami budowlanymi, aż do wynalezienia cementu portlandzkiego i żelbetu w XIX wieku.

Obecnie szalunki są używane do budowy wszystkiego, od budynków biurowych po domy jednorodzinne, od podjazdów po stadiony sportowe - w zasadzie do każdej konstrukcji, która zawiera beton. Ale szalunki rzadko są częścią ostatecznego projektu. Formularze to tymczasowe konstrukcje, różnorodne środki budowlane, które zapewniają dostęp i wsparcie podczas tworzenia trwałych elementów projektu, zanim zostaną usunięte lub wyrzucone [źródło: Nemati]. Ale jak zobaczymy, chociaż szalunki mają wchodzić i wychodzić bez śladu, jest to ważny aspekt procesu budowlanego - taki, który grozi poważnymi konsekwencjami nieuwagi.

Rodzaje szalunków

Formy lub formy używane do budowy szalunków mają niezliczone permutacje. Mogą pochodzić z drewna, sklejki, stali, plastiku, włókna szklanego i wielu innych materiałów. Sposób, w jaki są wznoszone w miejscu pracy, również może się różnić. Czasami szalunki mogą przybywać jako seria paneli wraz ze sprzętem, takim jak ściągi, kliny, zaciski, klamry i wsporniki, które pracownicy montują ręcznie. W innych przypadkach prefabrykowane formy zaprojektowane i zbudowane w fabryce można wysłać na miejsce pracy, podnieść na właściwe miejsce za pomocą dźwigu i połączyć za pomocą prostych mechanizmów blokujących. Współpraca między architektem-inżynierem projektu a wykonawcą betonu często decyduje o najlepszym ustawieniu szalunku. Może sklejka lepiej mieści kluczowe szczegóły konstrukcji betonowej; być może bardziej opłacalne byłoby ponowne wykorzystanie formularzy zgromadzonych przez wykonawcę z poprzedniego zlecenia.

Wszystkie szalunki muszą uwzględniać dwa kluczowe czynniki: szybkość zalewania i ciśnienie boczne. Szybkość wylewania to dosłownie prędkość, z jaką beton jest wlewany w pustą formę. Mokry beton jest ciężki, waży około 68 kilogramów na stopę sześcienną. Wraz ze wzrostem pionowej wysokości wylanego betonu substancja wywiera nacisk boczny, dociskając do wewnętrznych powierzchni formy. Jeśli na raz wyleje się zbyt dużo betonu, a łączniki nie są wystarczająco mocne, aby powstrzymać ciśnienie, mokry beton może przebić się przez formę.

Beton wylany na dole wymaga czasu na związanie i uzyskanie odpowiedniej wytrzymałości, zanim zostanie wylany na wierzch dodatkowy beton. Szybkość zasypywania od 1,2 do 1,5 metra na godzinę jest dobrą wytyczną do naśladowania dla praktycznie każdego systemu szalunku, co oznacza, że ​​ściana o wysokości 3,7 metra zajęłaby do trzech godziny na pełne nalanie. Szybkość zalewania może się zmieniać w zależności od pory roku: Temperatura otoczenia wpływa na szybkość wiązania betonu, więc szybkość zalewania będzie prawdopodobnie wyższa latem i niższa zimą.

Korzystanie z szalunku na placu budowy

Szalunki stanowią około 40 do 60 procent konkretnego budżetu dla danego projektu. W rzeczywistości materiały stanowią niewielką część kosztów szalunku: większość pieniędzy jest wydawana na pracę przy montażu i demontażu form. Oto podstawy wykorzystania szalunków na placu budowy.

Po tym, jak wykonawca i inżynier-architekt obejrzeli rysunki konstrukcyjne i architektoniczne projektu i rozważyli dostępne dla nich materiały, wybiorą system szalunków, który, jak wspomniano wcześniej, jest dostarczany w częściach lub już zmontowany. Po ustawieniu szalunku pracownicy muszą pokryć wnętrze form środkiem antyadhezyjnym - mieszanką wykonaną z wosku, oleju lub tworzywa sztucznego, która zapobiega przywieraniu formy do betonu - ponieważ nieobrobione formy mogą powodować powstawanie powierzchni betonowa struktura może się odbarwić lub odkształcić, co wymaga więcej pracy, aby ją naprawić.

Po ustawieniu formy i zatwierdzeniu mieszanki betonowej pracownicy rozpoczynają wylewanie betonu w wolną przestrzeń formy. (Przedstawiciele firmy dostarczającej beton są zwykle na miejscu podczas większych projektów komercyjnych). Beton jest rozprowadzany ręcznie lub za pomocą węża podłączonego do betoniarni, za pomocą pompy pomagającej betonowi dotrzeć do części projektu, gdzie ciężarówka nie może dotrzeć. Po wylaniu pracownicy często używają przemysłowych urządzeń wibracyjnych, które można przymocować do zewnętrznej strony formy lub umieścić w grubej warstwie betonu. Wibracje pomagają utrwalić elementy betonu i wyeliminować kieszenie powietrzne. W razie potrzeby podczas prac budowlanych można potraktować beton wodą lub parą.

Po wyschnięciu betonu formy są demontowane i usuwane, w żargonie budowlanym „rozbierane”. Formularz można przenieść w inne miejsce na placu budowy, spakować do późniejszego wykorzystania lub, w razie potrzeby, zniszczyć. W dzisiejszych czasach większość formularzy jest projektowana i budowana do wielokrotnego użytku.

Równoważenie jakości, kosztów i bezpieczeństwa

Powszechnym przekonaniem w przemyśle betonowym jest to, że szalunki powinny równoważyć jakość, koszty i bezpieczeństwo. Pod względem jakości formy powinny dokładnie tworzyć konstrukcje betonowe zgodnie ze specyfikacjami architekta-inżyniera, bez powodowania wybrzuszeń lub innych defektów na powierzchni betonu. Jeśli chodzi o koszty, wspomnieliśmy już, że deskowanie stanowi sporą część konkretnego budżetu projektu. Niedokończenie szalunku w odpowiednim czasie może również opóźnić pozostałą część harmonogramu budowy i prowadzić do dodatkowych kosztów pracy, zachęcając pracowników do wydajnej pracy.

Ale bezpieczeństwo jest ważniejsze od wszystkiego. Około 25 procent wszystkich awarii konstrukcyjnych wynika z zawalenia się i zniszczenia konstrukcji betonowych, a uszkodzenia szalunków stanowią ponad połowę tej liczby. W grudniu 2011 r. Płyta zawaliła się podczas wylewania betonu podczas budowy kasyna w Cincinnati w stanie Ohio, powodując szereg obrażeń u pracowników na placu budowy. W następnym miesiącu kolejna płyta na placu budowy innego kasyna zawaliła się podczas wylewania betonu w Cleveland w stanie Ohio.

Szalunki spowodowały również setki ofiar śmiertelnych na placach budowy. W Bailey's Crossroads w stanie Wirginia w 1972 roku pracownicy usunęli brzegi - podpory, które podtrzymują poziome płyty, podczas gdy beton układa się - z 24 piętra budynku mieszkalnego zbyt wcześnie, powodując zawalenie się całego budynku, zabijając 14 osób - robotników i okaleczających wielu innych. Formy mogą się zapadać w wyniku przeciążenia betonem, nieodpowiedniego wzmocnienia, nieodpowiedniego podparcia, niewystarczającej wytrzymałości betonu przed usunięciem szalunku, niewłaściwego rozebrania i wielu innych powodów.

Odpowiednie, właściwe organizacje wydają wytyczne dotyczące projektowania i pracy z szalunkami. Obecność osób nadzorujących na miejscu podczas wznoszenia szalunków i wylewania betonu może pomóc zminimalizować zagrożenia związane z użyciem szalunków. W przypadku konieczności zmiany projektu szalunku wykonawcy powinni wcześniej skonsultować się z projektantem szalunku. Szalunek może być konstrukcją tymczasową, ale jego konsekwencje dla konstrukcji i tych, którzy ją budują, mogą być trwałe.