در طول تاریخ، از مواد مختلفی به منظور ساخت قالب بتن استفاده شده است. در سالهای ابتدایی (تا قرن 19 میلادی)، گچ به عنوان گزینه اصلی برای قالب نگهدارنده موادی نظیر ژیپس، آهک و سیمان به کار میرفت. سپس، قالبهای پیچیدهتری از جنس گچ، چوب و سفال توسعه پیدا کردند که برای ساخت آثار هنری از جنس مرمر مورد استفاده قرار میگرفتند.
قالب بتن چوبی
قالب چوبی از ابتداییترین و رایجترین انواع قالبهای بتن است. این قالب در محل اجرای پروژه و با استفاده از الوار و تخته لایه یا نپوپان مقاوم در برابر رطوبت ساخته میشود. ساخت قالب چوبی راحت بوده اما آمادهسازی آن برای سازههای بزرگ زمانبر است. به علاوه، تخته لایه طول عمر نسبتا پایینی دارد. به همین دلیل، این نوع قالب معمولا برای بتنریزی در سازههای کوچک مورد استفاده قرار میگیرد. با این وجود، در پروژههایی که هزینه نیروی انسانی کمتر از تهیه قالبهای چندبار مصرف باشد، قالب چوبی کاربرد بیشتری دارد. قالب چوبی، انعطافپذیرترین نوع قالب بتنی است. از اینرو، در سیستمهای دیگر نیز برای مقاطع پیچیده از این نوع قالب استفاده میشود.
به منظور تراز کردن و ایجاد شکل مور نظر برای قالبهای چوبی از دستگاههای ترازیابی مخصوص استفاده میشود. به منظور بتنریزی به شکل منحنی یا به هر شکل دلخواه دیگر، قالبهای چوبی نازکتر مورد استفاده قرار میگیرند تا شکل مورد نظر به راحتی قابل دستیابی باشد. پیش از ریختن بتن درون قالب، به جداره داخلی قالب روغن یا هرگونه ماده رهاساز دیگر مالیده میشود تا از چسبیدن بتن به سطح چوب جلوگیری شود. به طور کلی، قالبهای چوبی کاربرد وسیعی در ساخت سازههای بتنی دارند؛ به شرطی که نگهداری و تمیزکاری آنها به طور مناسب صورت گیرد.
قالب بتن فولادی
قالب فولادی بیشترین دوام را در بین قالبهای بتن دارد. در صورت نگهداری و استفاده درست میتوان این نوع قالب را در حدود 2000 چرخه بتنریزی مورد استفاده قرار داد. از اینرو، قالب فولادی به عنوان یک راه حل طولانی مدت در مقایسه با قالب چوبی در نظر گرفته میشود.
قالب فولادی هیچ رطوبتی را از بتن ریخته شده به خود جذب نمیکند. به همین دلیل، پس از باز کردن قالب معمولا مشکلی در شکل بتن مشاهده نمیشود.
قالب بتن آلومینیومی
قالب آلومینیومی در اغلب موارد برای قالببندی پیش ساخته مورد استفاده قرار میگیرد. وزن پایین (جابجایی راحت) و مقاومت خوب (امکان استفاده مجدد) این نوع قالب باعث افزایش محبوبیت آن شده است. سرهم کردن و باز کردن قالبهای آلومینیومی ساده بوده و نیاز کمی به تکیهگاه و بولت مهاری دارد. به علاوه، با استفاده از قالب آلومینیومی میتوان دیوارها و دالها را به طور همزمان بتنریزی کرد.
قالبهای آلومینیومی، امکان ساخت سازههای یکپارچه بدون ترک را فراهم میکنند. البته در کنار تمام این مزیتها، معایب کمی هم وجود دارد. به عنوان مثال، اگر میزان بار وار شده به قالب از حداکثر بار مجاز بیشتر باشد، مقاطع نازک تغییر شکل میدهند. علاوه بر این، در صورت استفاده از قالب آلومینیومی، امکان تغییر و اصلاح معماری سازه وجود نخواهد داشت.
قالب بتن منیزیومی
منیزیوم نیز جز فلزات مورد استفاده برای ساخت قالب بتن محسوب میشود. فلز منیزیوم به طور غیرمستقیم و به شکل اکسید منیزیم در ساخت قالب بتن به کار میرود. تختههای اکسید منیزیوم در ابعاد و عیارهای مختلف تولید میشود. از مهمترین مزیتهای قالبهای منیزیومی میتوان به سبکی (جابجایی راحت)، مقاومت در برابر آتش، سازگاری با محیط زیست و مقاومت بالا در برابر بارهای سنگین اشاره کرد.
هنگام تماس بتن مرطوب با صفحه منیزیومی، امکان حل شدن منیزیوم کلراید و خوردگی میلههای تقویت کننده درون بتن وجود دارد. نصب و آمادهسازی این نوع قالب باید با نظارت افراد با تجربه صورت گیرد. قالبهای منیزیومی تحمل قرارگیری در محیط مرطوب را ندارند. در این شرایط، قالبها رطوبت موجود در هوا را به خود جذب و اصطلاحا عرق میکنند.
قالب بتن پارچه ای
استفاده از قالب پارچهای به عنوان یک تکنولوژی جدید در صنعت ساخت و ساز به حساب میآید. پارچه قابلیت تبدیل به هر شکل دلخواه را دارد. همین ویژگی، محبوبیت قابلهای پارچهای را برای ساخت سازههایی با معماری منحصر به فرد را افزایش داده است.
سبکی، هزینه پایین، ضد آب بودن، عدم تاثیر بر روی خواص بتن و باز کردن آسان پس از سخت شدن بتن از ویژگیهای مثبت قالب پارچهای به شمار میروند. البته، به دلیل استفاده از این قالب در ساخت شکلهای پیچیده، نصب و آمادهسازی آن نیاز به مهارت بالا دارد.
قالب بتن مدولار یا صنعتی
قالب مدولار یا صنعتی از چند قطعه پیش ساخته با چارچوب فلزی (معمولا فولادی یا آلومینیومی) و جداره داخلی فولادی، آلومینیومی، چوبی یا هر ماده دلخواه دیگر ساخته میشود. اغلب قالبهای مدولار از ترکیب دو یا چند ماده تشکیل میشوند (مانند شکل بالا). دو مزیت اصلی این نوع قالب نسبت به قالبهای چوبی، سرعت سرهم کردن بالا (سیستم پیچ، مهره و گیره) و هزینههای عملیاتی پایین (تحمل نیروی زیاد، دوام بالای و عدم نیاز به تعویض قاب) است. استفاده از قطعات فلزی به جای قطعات چوبی در این سیستم میتواند مقاومت در برابر خوردگی و آتش را افزایش دهد.
از ویژگیهای دیگر این قالبها میتوان به وزن سبک آنها نسبت به سیستمهای سنتی اشاره کرد. این ویژگی، زحمت فیزیکی و احتمال رخ دادن حادثه را کاهش میدهد. اگرچه، به دلیل وزن پایین قالب مدولار، امکان افتادن آن بر اثر عواملی مانند وزش باد شدید در هنگام برپا کردن قالب وجود خواهد داشت. البته با محکم کردن تدریجی در هنگام برپا کردن قالب (مطابق با دستورالعملهای شرکت تولیدکننده) و قرار دادن پشتبندها، این مشکل برطرف میشود.
قالب بتن پلاستیکی چند بار مصرف
قالب پلاستیکی چند بار مصرف، نوعی قالب مدولار است که برای ساخت سازههای بتنی با شکلهای بسیار متغیر اما نسبتا ساده مورد استفاده قرار میگیرد. پنلهای قالب پلاستیکی، سبک و بسیار محکم هستند. این نوع قالب برای سازههای مشابه و طرحهای شهرکسازی انبوه و کم هزینه کاربرد بسیار مناسبی دارد.
استفاده از سقفهای گالوانیزه در قالب پلاستیکی میتواند خطر خوردگی و پوسیدگی را حذف کرده و یک لایه محافظ در برابر وضعیتهای بد آب و هوایی را به آن اضافه کند. البته، بهتر است این بخشهای اضافی نیز دارای سقف باربر مخصوص باشند تا امکان اضافه کردن لایههای سفارشی دیگر و استفاده حداکثری از فضا فراهم شود.
قالب عایق ماندگار
«قالب بتن عایق ماندگار» (Permanent Insulated Concrete Form) یا اصطلاحا ICF، سیستمی متشکل از بلوکهای توخالی (دیوارهای دوقلو) از جنس مواد عایق است که مانند بلوکهای ساختمانی در کنار یکدیگر قرار گرفتهاند. این سیستم بر روی سطح پی سازه (در محل پروژه) ساخته میشود و بخشی از مجموعه پی و دیوارهها را تشکیل میدهد.
درون قالب عایق ماندگار میلههای تقویتکننده قرار میدهند و سپس آن را به وسیله بتنی با اسلامپ مناسب پر میکنند. در واقع، بتن و قالب مانند ساندویچ در کنار یکدیگر قرار میگیرند. بهروهوری انرژی سیستم ICF بالا است و نیازی به باز کردن قالب پس از بتنریزی وجود ندارد. باز نکردن قالب پس از عمل آمدن بتن، سرعت ساخت، مقاومت و قابلیت عایق بودن در برابر صدا و حرارت را در سازه بتنی افزایش میدهد.
قالب سازه ای برجا
«قالب سازهای برجا» (Stay-In-Place Structural Formwork)، مجموعهای از قالبها (معمولا از جنس فیبرهای پلیمری تقویت شده) است که در محل اجرای پروژه ساخته میشود. این قالبها شبیه به لولههای توخالی هستند و معمولا برای ساخت ستون و اسکله مورد استفاده قرار میگیرند.
قالب سازهای پس از بتنریزی و عمل آمدن بتن در محل باقی میماند و به عنوان یک تقویتکننده در برابر بارهای محوری و برشی عمل میکند. به علاوه، این قالب با محبوس کردن بتن، باعث محافظت از آن در برابر عوامل زیستمحیطی نظیر خوردگی و تغییرات دمایی میشود.
قالب بتن انعطاف پذیر
قالب انعطافپذیر بر خلاف قالبهای صلب، مجموعهای از قالبهای سبک تشکیل شده از ورقهای الیافی بسیار مقاوم است. این نوع قالب، با بهره گرفتن از ویژگی جریانپذیری بتن، امکان ساخت سازههای بهینه با معماری جالب را فراهم میکند.
با استفاده از ویژگی شکلپذیری قالب انعطافپذیر و روش مقطع معادل میتوان مصرف بتن را به اندازه قابل توجهی کاهش داد؛ بدون آنکه کاهشی در مقاومت سازه رخ دهد. این ویژگی منجر به صرفهجویی در انرژی و کاهش هزینه میشود.