صار استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء شيئًا مألوفًا في وقتنا الحالي، وقد أثبتت فعاليتها من حيث التكلفة لبناء مجموعة متنوعة من أنواع المباني، بالإضافة إلى كفائتها في استخدام الطاقة.
لذا في هذا المقال سنتحدث بشيء من التفصيل عن أبرز مميزات قوالب الخرسانة المعزولة، وكيف يتم استخدامها في البناء، وغيرها من الأمور، تابع معنا لتعرف ذلك.
ما هو المقصود بقوالب الخرسانة العازلة؟!
قوالب الخرسانة العازلة أو فيما يُطلق عليها أيضًا قوالب الخرسانة المعزولة هي أحد أنظمة صب الخرسانة المُسلحة تستخدم قوالب خفيفة الوزن، ويتم تصنعها من مادة صلبة عازلة للحرارة. تكون عبارة عن صفائح صلبة عازلة للحرارة تُترك في مكانها بعد صبها ليتم استخدامها كركيزة داخلية، وخارجية للجدران والأسقف والأرضيات.
تكون هذه القوالب عبارة عن وحدات قياسية متشابكة يتم تركيبها ووصلها ببعضها البعض بشكلٍ جاف وبدون استخدام المونة الأسمنتية؛ لتُشكل نموذجًا للجدران أو الأرضيات الهيكلية للمبنى، كما يُشبه تمامًا “مكعبات الليجو”.
ما هي المواد التي يتم استخدامها في صناعة قوالب الخرسانة العازلة؟!
يتم صُنع قوالب الخرسانة العازلة باستخدام أحد هذه المواد:
1) مادة البولي يوريثين الرغوي
الاختصار الشائع له PU. يُعتبر من أفضل المواد العزلة المتاحة في السوق، ويكون على شكل ألواح صلبة ذات خصائص عزل حرارية جيدة، ونفاذية منخفضة للرطوبة، كما أنّه مقاوم لامتصاص الماء.
يتم استخدامه في أرضيات مواقف السيارات للحماية ضد تسرب المياة. ويتميز بمقاومته الشديدة للتآكل، كما أنه من الصعب أن يزول عن الأرضية بسهولة.
2) البوليسترين الرغوي
هي عبارة عن حبّات بلاستيكية تَنتُج من خلال بلمرة للستايرين الخام (وهو عبارة عن مُركب عضوي معروف من فصيلة البتروكيماويات ويتم تصنيفها عالميًا من عوازل الدرجة الأولى)، فتأخذ شكل اللؤلؤة، وتتشكل بطريقتي البثق والصّبّ، وتتضمن عملية البثْق خلط البوليسترين مع مادة مذيبة وإضافة غاز تحت الضغط، بعد ذلك يقذف الخليط بسَماكات وأشكال مختلفة حسب المطلوب، ولا ينبغي أن يتعرض لأشعة الشمس، حيث يفقد كفاءته وقدرته على العزل.
استخدام هذه المادة شائع في الدول المُتقدمة حيث تتميز بعدة خصائص طبيعية فعّالة للغاية. من أهم خصائصها هو عزلها الجيد للحرارة؛ ذلك لتكوينها الخلوي الذي بعمل على طرد الحرارة وعدم تسريبها إلى المكان المراد عزلة.
3) ألياف الخشب المدعمة بالأسمنت.
4) خرز البوليسترين المدعم بالأسمنت.
5) الخرسانة الخلوية.
هنا يتم وضع أسياخ الصلب المسلحة أو ما يُطلق عليه حديد التسليح داخل القوالب، وذلك قبل صب الخرسانة لإعطائها قوة الانحناء، على غرار الجسور والمباني عالية الارتفاع المصنوعة من الخرسانة المسلحة. بتم ملء هذه القوالب باستخدام مضخات عالية بارتفاع من 1 قدم إلى 4 أقدام للتحكم في ضغط الخرسانة وتقليل خطر الانفجارات.
تطور قوالب الخرسانة العازلة عبر الزمن
– في أواخر الستينات من القرن العشرين تم تطوير الخرسانة العازلة تم إنشاء جدران الخرسانة العازلة من البوليسترين بعد ظهور البلاستيك الرغوي الحديث من قبل شركة باسف.
– ثم بعد ذلك قدم المقاول الكندي فيرنر غريغورب أول براءة اختراع لنموذج الخرسانة الرغوية عام 1966.
وكانت عبارة عن كتلة يبلغ ارتفاعها 16 بوصة وطولها 48 بوصة، ومزودة بمشابك بها ألسنة وأخاديد وأربطة معدنية وقلب من المربعات المجوفة.
– ومنذ سبعينات القرن الماضي زاد الاعتماد على استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء إلى أن أصبح الآن الإعتماد عليها في العملية الإنشائية كبير جدًا.
ما هي مميزات البناء باستخدام بقوالب الخرسانة العازلة؟!
يشتمل البناء باستخدام القوالب الخرسانية العازلة على العديد من المميزات، أهمها:
1) سرعة انشاؤها
مما يؤدي إلى تقليل الوقت الذي يحتاجه أي مشروع حتى يصل إلى مرحلة الإكتمال.
2) التوافق مع معايير العمارة الخضراء
حيث أن استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء متوافق مع أنظمة البناء الخضراء واستخدامه مقبول لدى المجلس الأمريكي للمباني الخضراء.
3) قدرتها على العزل الحراري
حيث أن القوالب الخرسانية ذاتها تكون معزولة حراريًا (داخلياً وخارجيًا) باستخدام المواد العازلة الفعّالة مثل البوليسترين الرغوي أو البولي يوريثين الرغوي، ويصل معامل العزل الحراري لها من (0.32 إلى 0.22).
4) قدرتها على العزل الصوتي
تتميز القوالب الخرسانية العازلة بقدرته على الحد أو المنع من وصول الأصوات المُزعجة والضوضاء، ويصل معامل العزل الصوتي بمقدار 51.
5) قوتها ومتانتها
أهم ما يميز استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء هو القوة والمتانة ومقاومتها للصدمات، حيث أنها مقاومة للزلازل؛ لذا يتم استخدامها في المناطق الزلزالية والأكثر تعرضًا للأعاصير. يرجع ذلك إلى أنه يتم ربط الأسقف مع الجدران بالحديد بشكل متواصل بجميع مُحيط المبنى، وبالتالي يكون المبنى عبارة عن كتلة واحدة متماسكة.
6) تقليل عدد العمال
استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء يساهم في تقليل العمالة التي يحتاجها أي مشروع إلى النصف تقريبًا وذلك لسهولة تنفيذه.
7) تقليل كمية الخرسانة في الأسقف
يتميز استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء بقدرته على تخفيض كمية الخرسانة في الأسقف بحوالي 30% مما يُساهم في تخفيف أحمال المبنى.
8) زيادة العمر الإفتراضي للمبنى
وذلك لأن ألواح البوليسترين المحيطة بالجدران الخارجية للمبنى تساهم في حمايتها من العوامل الخارجية.
9) تقليل استهلاك الطاقة
حيث أن استخدام القوالب الخرسانية العازلة في البناء يُساهم في تقليل الاستهلاك الكهربائي للمبنى بنسبة لا تقل عن 60% مقارنةً باستخدام الطرق التقليدية في البناء.
بعض الاعتبارات التي يجب مراعاتها عند استخدام قوالب الخرسانة العازلة
عند استخدام قوالب الخرسانة العازلة في البناء يجب مراعاة الآتي:
– يجب تنظيم وضع الأجزاء الرأسية للخرسانة بالنسبة لأنظمة الشبكات والأعمدة والعتب. مثل: البدء من الزوايا أو الفواصل المقابلة (مثل: المداخل) والعمل على الالتقاء بالجدار غير المكسور) لنقل الحمولة بشكل صحيح من العتب (أو الكمرة الساندة) إلى السطح الداعم للجدار.
– يجب مرعاة الجزء الحامل للجدار من نماذج الخرسانة العازلة هو الخرسانة، والتي تكون بدون تجهيزات خاصة، ولا تمتد في أي اتجاه إلى حافة النماذج.
– دعم وزن أي جدران لا تقع مباشرة على الجدران الأخرى أو على أساسات المبنى.
المصادر:
- العزل في الأعمال الإنشائية
- نماذج الخرسانة العازلة
- ما هي القوالب الخرسانية العازلة المستخدمة في البناء؟
إقرأ أيضًا:
ما هي الهندسة الإنشائية Structural engineering؟! [2023]
تعرف على أنواع الأنظمة الإنشائية وكيفية اختيار النظام المناسب؟ [2022]