แบบหล่อทำงานอย่างไร

คุณขับรถผ่านอาคารสำนักงานสูงระฟ้าท่ามกลางการก่อสร้าง โครงกระดูกค่อยๆ เติมเต็มไปด้วยคนงานที่สวมหมวกแข็งกระเด็นออกไป คุณสังเกตเห็นท่อที่ยื่นออกมาจากรถบรรทุกปูนซีเมนต์ไปยังกองแผงซึ่งสูงตระหง่านและเกือบจะคล้ายกับบานหน้าต่างขนาดยักษ์ และคุณอาจเกาศีรษะได้ แผงเหล่านั้นมีไว้เพื่ออะไร? ปรากฎว่าเป็นส่วนประกอบสำคัญของการก่อสร้างที่เรียกว่าแบบหล่อ

แบบหล่อเป็นชื่อของแม่พิมพ์ที่ใช้ในการสร้างผนัง เสา แผ่นพื้น บันได และโครงสร้างคอนกรีตอื่นๆ คอนกรีตที่เพิ่งเทใหม่ ซึ่งเป็นส่วนผสมของทราย กรวด ซีเมนต์ และน้ำ เปียก ดังนั้นจึงไม่สามารถรับน้ำหนักของตัวเองหรือคงรูปทรงไว้ได้ แบบหล่อรองรับน้ำหนักของคอนกรีตจนแห้งเป็นรูปร่างที่กำหนดและได้รับความแข็งแรงเพื่อรองรับตัวเอง “มันเหมือนกับเมื่อคุณอบเค้ก” แฮร์รี่ สตามาตี เจ้าของธุรกิจแบบหล่อและที่ปรึกษาด้านการออกแบบกล่าว "กระทะที่คุณใส่เค้กอยู่ในรูปแบบ และส่วนผสมของเค้กคือคอนกรีต" [ที่มา: Stamaty ]

แนวคิดของแบบหล่อไม่มีอะไรใหม่ วิหารแพนธีออนซึ่งเป็นสัญลักษณ์โดมของสถาปัตยกรรมโรมันที่สร้างขึ้นเมื่อประมาณปี ค.ศ. 125 เป็นหนึ่งในโครงสร้างที่เก่าแก่ที่สุดที่ใช้แบบหล่อคอนกรีตในการก่อสร้าง แต่แบบหล่อยังคงเป็นเครื่องมือและเทคนิคที่ไม่ธรรมดาในหลายศตวรรษข้างหน้า ซีเมนต์และคอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างที่หายาก จนกระทั่งมีการประดิษฐ์ปูนซีเมนต์ปอร์ตแลนด์และคอนกรีตเสริมเหล็กในศตวรรษที่ 19 [แหล่งที่มา: สจ๊วร์ต]

ทุกวันนี้ แบบหล่อถูกใช้เพื่อสร้างทุกอย่างตั้งแต่อาคารสำนักงานไปจนถึงบ้านเดี่ยว ตั้งแต่ทางเดินรถไปจนถึงสนามกีฬาโดยพื้นฐานแล้ว โครงสร้างใดๆ ก็ตามที่รวมเอาคอนกรีตเข้าไว้ด้วยกัน แต่แบบหล่อไม่ค่อยเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบขั้นสุดท้าย แบบฟอร์มเป็นโครงสร้างชั่วคราวตัวแทนก่อสร้างที่หลากหลายที่ให้การเข้าถึงและการสนับสนุนในระหว่างการสร้างคุณลักษณะถาวรของโครงการก่อนที่จะถูกลบหรือทิ้ง [แหล่งที่มา: Nemati ] แต่อย่างที่เราจะได้เห็นกัน แม้ว่าแบบหล่อจะตั้งใจให้มาและไปอย่างไร้ร่องรอย แต่ก็เป็นแง่มุมที่สำคัญของกระบวนการสร้าง ซึ่งคุกคามผลร้ายแรงต่อความประมาทเลินเล่อ

มาดูวัสดุที่ใช้ทำแบบหล่อกันบ้าง

1. ประเภทของแบบหล่อ
2. การใช้แบบหล่อบนไซต์ก่อสร้าง
3. ปรับสมดุลคุณภาพ ต้นทุน และความปลอดภัย

แบบฟอร์มหรือแม่พิมพ์ที่ใช้สร้างแบบหล่อมีการเรียงสับเปลี่ยนมากมาย ได้มาจากไม้ซุง ไม้อัด เหล็ก พลาสติกไฟเบอร์กลาสและวัสดุอื่นๆอีกมากมาย วิธีที่พวกเขาสร้างขึ้นในไซต์งานอาจแตกต่างกันไปเช่นกัน บางครั้งแบบหล่ออาจมาเป็นชุดของแผง พร้อมกับฮาร์ดแวร์ เช่น เนคไท เวดจ์ แคลมป์ เหล็กดัด และโครงยึด ซึ่งคนงานประกอบด้วยมือ ในโอกาสอื่นๆ แบบฟอร์มสำเร็จรูปที่ออกแบบและสร้างขึ้นในโรงงานสามารถส่งไปยังไซต์งาน ยกขึ้นไปยังตำแหน่งที่ถูกต้องด้วยปั้นจั่น และเชื่อมต่อกับกลไกการล็อคอย่างง่าย การทำงานร่วมกันระหว่างสถาปนิก-วิศวกรของโครงการกับผู้รับเหมาคอนกรีตมักเป็นตัวกำหนดการตั้งค่าแบบหล่อที่ดีที่สุด บางทีไม้อัดอาจรองรับรายละเอียดที่สำคัญของโครงสร้างคอนกรีตได้ดีกว่า บางทีมันอาจจะประหยัดกว่าถ้าจะใช้แบบฟอร์มซ้ำที่ผู้รับเหมาเก็บสะสมไว้จากงานก่อนหน้านี้

ทุกบัญชีหล่อต้องสำหรับสองปัจจัยสำคัญคืออัตราการเทและความดันด้านข้างอัตราการเทคือความเร็วที่คอนกรีตเทลงในตำแหน่งที่ว่างของแบบฟอร์ม คอนกรีตเปียกมีน้ำหนักประมาณ 150 ปอนด์ (68 กิโลกรัม) ต่อลูกบาศก์ฟุต เมื่อความสูงในแนวตั้งของคอนกรีตเทเพิ่มขึ้น สารจะออกแรงกดด้านข้างขณะที่มันดันกับใบหน้าภายในของแบบฟอร์ม หากเทคอนกรีตมากเกินไปในคราวเดียว และอุปกรณ์เชื่อมต่อไม่แข็งแรงพอที่จะรองรับแรงกด คอนกรีตเปียกสามารถทะลุผ่านแบบฟอร์มได้

คอนกรีตที่เทลงด้านล่างต้องใช้เวลาในการตั้งค่าและได้รับความแข็งแรงเพียงพอก่อนที่จะเทคอนกรีตเพิ่มเติมด้านบน Stamaty กล่าวว่าอัตราการเท 4 ถึง 5 ฟุต (1.2 ถึง 1.5 เมตร) ต่อชั่วโมงเป็นแนวทางที่ดีในการปฏิบัติตามระบบแบบหล่อแทบทุกประเภท ซึ่งหมายความว่าผนังสูง 12 ฟุต (3.7 เมตร) จะกินพื้นที่ถึงสาม ชั่วโมงสำหรับการเทเต็ม [ที่มา: Stamaty ]

แบบหล่อถูกนำไปใช้ในงานก่อสร้างอย่างไร? เปิดหน้าเพื่อค้นหา

ดูสภาพอากาศ

อัตราการเทสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามฤดูกาล: อุณหภูมิแวดล้อมส่งผลต่อความเร็วของชุดคอนกรีต ดังนั้นอัตราการเทจึงมีแนวโน้มสูงขึ้นในฤดูร้อนและลดลงในฤดูหนาว

แบบหล่อคิดเป็นประมาณ 40 ถึง 60 เปอร์เซ็นต์ของงบประมาณที่เป็นรูปธรรมสำหรับโครงการที่กำหนด [แหล่งที่มา: Lab ] จริง ๆ แล้ววัสดุประกอบด้วยส่วนเล็ก ๆ ของค่าใช้จ่ายของแบบหล่อ: เงินส่วนใหญ่ใช้ไปกับแรงงานเพื่อประกอบและรื้อแบบฟอร์ม นี่คือพื้นฐานของวิธีการใช้แบบหล่อในไซต์งาน

หลังจากที่ผู้รับเหมาและวิศวกรสถาปนิกได้พิจารณาแบบโครงสร้างและสถาปัตยกรรมของโครงการแล้วและพิจารณารูปแบบวัสดุที่มีอยู่แล้ว พวกเขาจะเลือกระบบแบบหล่อซึ่งตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ไม่ว่าจะมาในรูปแบบชิ้นส่วนหรือประกอบแล้ว เมื่อสร้างแบบหล่อแล้ว คนงานต้องรักษาภายในของแม่พิมพ์ด้วยสารปลดปล่อย - สารประกอบที่ทำจากขี้ผึ้ง น้ำมัน หรือพลาสติกที่ป้องกันไม่ให้แบบฟอร์มเกาะติดกับคอนกรีต - เนื่องจากรูปแบบที่ไม่ผ่านการบำบัดอาจทำให้พื้นผิวของ โครงสร้างคอนกรีตจะเปลี่ยนสีหรือผิดรูปซึ่งต้องปรับปรุงแก้ไขอีกมาก

เมื่อแบบฟอร์มเข้าที่และส่วนผสมคอนกรีตได้รับการอนุมัติแล้ว พนักงานจะเริ่มเทคอนกรีตลงในพื้นที่ว่างของแบบฟอร์ม (ตัวแทนจากบริษัทที่จัดหาคอนกรีตมักจะอยู่ที่ไซต์งานในระหว่างโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่) คอนกรีตถูกแจกจ่ายด้วยมือหรือผ่านท่อที่เชื่อมต่อกับรถบรรทุกคอนกรีต โดยมีปั๊มช่วยให้คอนกรีตเข้าถึงส่วนต่างๆ ของโครงการที่รถบรรทุกสามารถ ไม่ได้เดินทาง หลังจากการเท คนงานมักจะใช้อุปกรณ์สั่นอุตสาหกรรม ซึ่งสามารถแนบกับภายนอกของแบบฟอร์ม หรือวางไว้ในความหนาของคอนกรีต การสั่นสะเทือนช่วยรวมองค์ประกอบของคอนกรีตและขจัดช่องอากาศ หากจำเป็น งานก่อสร้างสามารถบำบัดคอนกรีตด้วยน้ำหรือไอน้ำได้

หลังจากที่คอนกรีตแห้งแล้ว แบบฟอร์มจะถูกถอดประกอบและถอดออก หรือ "ลอกออก" ในภาษาที่ใช้ในการก่อสร้าง แบบฟอร์มสามารถเปลี่ยนตำแหน่งได้ในพื้นที่อื่นของไซต์งาน สะสมเพื่อใช้ในภายหลัง หรือ ถ้าจำเป็น ทำลาย ทุกวันนี้ แบบฟอร์มส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นเพื่อใช้ซ้ำหลายสิบครั้ง

แบบหล่อที่มีประสิทธิภาพต้องสร้างสมดุลระหว่างความสนใจที่แข่งขันกันหลายอย่าง คลิกไปข้างหน้าเพื่อค้นหาว่าพวกเขาคืออะไร

ความรู้สึกทั่วไปในอุตสาหกรรมคอนกรีตคือแบบหล่อควรสร้างสมดุลระหว่างคุณภาพ ต้นทุน และความปลอดภัย ในด้านคุณภาพ แบบฟอร์มควรสร้างโครงสร้างคอนกรีตอย่างถูกต้องตามข้อกำหนดของสถาปนิก-วิศวกร โดยไม่ก่อให้เกิดการนูนหรือข้อบกพร่องอื่น ๆ กับพื้นผิวของคอนกรีต ในแง่ของต้นทุน เราได้กล่าวถึงแล้วว่าแบบหล่อประกอบด้วยส่วนที่ดีของงบประมาณที่เป็นรูปธรรมของโครงการ ความล้มเหลวในการทำให้แบบหล่อเสร็จทันเวลาอาจทำให้ตารางการก่อสร้างที่เหลือล่าช้าและนำไปสู่ค่าใช้จ่ายด้านแรงงานเพิ่มเติม ทำให้คนงานคอนกรีตมีแรงจูงใจในการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ

แต่ความปลอดภัยสำคัญกว่าทุกสิ่ง ประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของความล้มเหลวในการก่อสร้างทั้งหมดเป็นผลมาจากการพังทลายและความล้มเหลวของโครงสร้างคอนกรีต และความล้มเหลวของแบบหล่อคิดเป็นสัดส่วนมากกว่าครึ่ง [แหล่งที่มา: Hanna ] ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2554 แผ่นคอนกรีตทรุดตัวลงระหว่างการเทคอนกรีตระหว่างโครงการก่อสร้างคาสิโนในซินซินนาติ รัฐโอไฮโอ ส่งผลให้คนงานในไซต์งานได้รับบาดเจ็บหลายครั้ง เดือนต่อมา แผ่นอีกแผ่นหนึ่งในสถานที่ก่อสร้างคาสิโนต่างๆ พังทลายลงระหว่างการเทคอนกรีตในคลีฟแลนด์ รัฐโอไฮโอ [แหล่งที่มา: Feran ]

แบบหล่อยังทำให้มีผู้เสียชีวิตหลายร้อยคนในสถานที่ก่อสร้าง [แหล่งที่มา: Nemati ] ในเมือง Bailey's Crossroads รัฐ Va. ในปี 1972 คนงานได้เคลื่อนย้ายชายฝั่ง ซึ่งเป็นส่วนรองรับที่ยึดแผ่นพื้นแนวนอนขณะที่คอนกรีตวางตัว จากชั้น 24 ของอาคารอพาร์ตเมนต์เร็วเกินไป ส่งผลให้อาคารทั้งหลังพังทลายลง ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 14 ราย คนงานและคนอื่น ๆ อีกมากมายที่ทำให้พิการ [แหล่งที่มา: Hurd ] แบบฟอร์มอาจยุบลงจากการบรรทุกเกินพิกัดด้วยคอนกรีต การค้ำยันไม่เพียงพอ การรองรับไม่เพียงพอ ความแข็งแรงไม่เพียงพอในคอนกรีตก่อนการถอดแบบหล่อ การปอกที่ไม่เหมาะสม และสาเหตุอื่นๆ อีกหลายประการ

องค์กรเช่นอาชีวความปลอดภัยและอาชีวอนามัยออกแนวทางในการออกแบบและทำงานกับแบบหล่อ การมีหัวหน้างานในไซต์งานระหว่างการสร้างแบบฟอร์มและการเทคอนกรีตสามารถช่วยลดอันตรายจากการใช้แบบหล่อได้ หากจำเป็นต้องแก้ไขการออกแบบแบบหล่อ ผู้รับเหมาควรปรึกษาผู้ออกแบบแบบฟอร์มล่วงหน้า แบบหล่ออาจเป็นโครงสร้างชั่วคราว แต่ผลที่ตามมาต่อโครงสร้างและผู้สร้างสามารถถาวรได้

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขั้นตอนการก่อสร้าง โปรดดูที่ลิงก์ในหน้าถัดไป

ตกต่ำ

เพื่อวัดความแข็งแรงของชุดของคอนกรีต, ผู้รับเหมาจะวัดมันตกต่ำ โดยพื้นฐานแล้ว พวกเขาจะตักตัวอย่างคอนกรีตจากแบทช์ในกรวยสูง 1 ฟุต (3.7 เมตร) ยกกรวยขึ้นแล้วปล่อยให้คอนกรีตตกลงไปในกอง แล้ววัดความแตกต่างระหว่างความสูงของคอนกรีต กรวยและความสูงของเสาเข็มคอนกรีต ความสูงที่แตกต่างกัน 3 ถึง 4 นิ้ว (7.6 ถึง 10.2 ซม.) นั้นเหมาะสมที่สุด Stamaty กล่าว "ถ้ามันตกต่ำ 10 นิ้ว แสดงว่ามีน้ำมากเกินไปในส่วนผสมคอนกรีต ซึ่งหมายความว่ามันอ่อนแอจริงๆ" [แหล่งข่าว: Stamaty ]

บทความที่เกี่ยวข้อง