ماهیت و عملکرد قالب‌های یوبوت
هدف اصلی از قرار دادن قالب‌های یوبوت در داخل دال‌های بتنی، ایجاد حفره‌های خالی در داخل دال و حذف بتن ناکارآمد در میان آن است. این کار باعث می‌شود تا علاوه بر سبکتر شدن دال، امکان پوشش دهانه‌های بزرگتر به دلیل ضخامت و سختی (زیاد دال امکانپذیر باشد). این قالب‌ها نقش سازه‌ای نداشته و فقط وظیفه حذف بتن و ایجاد حفره در داخل بتن را دارند و پس از گیرش بتن، عملاً کارایی دیگری ندارند. به دلیل عدم خارج کردن قالب‌ها از میان بتن به آنها قالب‌های ماندگار نیز می‌گویند.
جنس این قالب‌ها از پلی پروپیلن بازیافتی بوده و توسط دستگاه تزریق پلاستیک تولید می‌شود.
انواع قالب یوبوت
قالب‌های یوبوت موجود در بازار ایران را می توان به چهار دسته تقسیم نمود.
قالب یوبوت تک
قالب یوبوت دوبل
قالب یوبوت اصلاح شده
قالب یوبوت پلی استایرن
از آنجایی که هر چهار نوع قالب اشاره شده در بالا، در بازار ایران قابل تهیه و استفاده است، در زیر به ارائه اطلاعات کامل از هر کدام از آنها و مقایسه مزایا و معایب آنها اشاره شده است.
قالب یوبوت تک
این نوع قالب اولین نوع یوبوت استفاده شده در صنعت ساختمان بوده و دقیقاً مطابق با مشخصات اولیه ارائه شده به مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن است. ابعاد این قالب‌ها ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر و به صورت یک تکه هستند. این قالب ها دارای بندهایی در چهار طرف خود هستند که علاوه بر تعیین فاصله بین قالب‌ها بنا به سلیقه طراح، باعث حرکت کمتر یوبوت‌ها در هنگام بتن‌ریزی می‌شود. وجود پایه‌های موجود در زیر قالب‌های یوبوت با ارتفاع‌های مختلف باعث ایجاد لایه پایین با ضخامت‌های مختلف می‌شود و تعادل یوبوت را به دلیل قرار گرفتن کامل بر روی کف برقرار می‌کند.
زیر این قالب‌ها باز بوده و در هنگام بتن‌ریزی و پس از ریختن لایه اول بتن به ضخامت حدود ۱۰ سانتیمتر، هوا داخل آنها محبوس شده و اجازه ورود بیشتر بتن را به داخل آنها نمی‌دهد.
مزایای یوبوت تک
از مزایای این نوع یوبوت می‌توان به هزینه تمام شده کمتر، سرعت بالای تولید و هزینه حمل کم به دلیل قرار گرفتن این قالب‌ها در داخل یکدیگر در زمان حمل و انبار، اشاره نمود.
بزرگترین عیب این قالب‌ها امکان ورود بتن به داخل قالب‌ها در صورت بتن‌ریزی نامناسب بوده که در این صورت فرض اصلی طراحی سازه که وجود حفره‌های خالی در سقف است، زیر سوال می‌رود.
عیب دیگر این نوع قالب‌ها بتن‌ریزی در دو لایه است که ممکن است باعث ایجاد درز سرد افقی در بتن شود که از نظر آیین نامه‌ها مردود است. همچنین با توجه به شکل قالب‌ها تمرکز تنش در حدفاصل لایه بتن پایین و تیر ایجاد شده در بین دو یوبوت به دلیل زاویه تند زیاد است.
قالب یوبوت دوبل
این قالب‌ها که می‌توان از آنها به عنوان نسل دوم یوبوت نام برد، با افزایش تجربیات استفاده از این سیستم در ایران و بررسی‌های بیشتر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساخته شد. از آنجایی که ورود بتن به داخل یوبوت‌های تک باعث از بین رفتن فرض اولیه طراحی می‌شود و با بررسی میدانی پروژه‌های مختلف اجرا شده با قالب تک توسط کارشناسان، مشخص شد در بسیاری از موارد، بتن به داخل قالب یوبوت وارد شده است.
قالب‌های یوبوت باید به صورت احجام کاملاً بسته از هر طرف، تولید شوند تا از ورود بتن به داخل قالب جلوگیری به عمل آید.
بتن‌ریزی کل مقطع سقف شامل فضای زیر، بین و بالای قالب‌ها باید از آغاز تا پایان به صورت عملیاتی پیوسته انجام شده و از به وجود آمدن اتصال سرد بین لایه‌ها احتراز شود. این امر باعث تولید قالب‌های دوبل با حجم کاملاً بسته شده است. شکل و ابعاد این قالب‌ها دقیقاً مشابه قالب‌های تک بوده با
این تفاوت که از دو تکه بر روی هم ساخته می‌شوند.
به دلیل بسته بودن حجم این یوبوت‌ها امکان نفوذ بتن به داخل آنها از بین می‌رود و دال ایجاد شده کاملاً منطبق با ضوابط طراحی و آیین‌نامه خواهد بود.
دوتکه بودن این قالب‌ها باعث می‌شود حجم مورد نیاز در حمل و انبار کاهش یابد و هر قطعه در محل پروژه به صورت حجم بسته در میآید. از معایب این نوع قالب می‌توان به هزینه بالاتر تولید و زمان بر بودن آن اشاره نمود.
قالب یوبوت اصلاح شده
در بتن‌ریزی دال‌هایی که در آنها از قالب‌های یوبوت تک و دوبل با ابعاد ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر استفاده شده، باید از بتن با روانی (اسلمپ بالا) به همراه فوق روان کننده استفاده نمود. همچنین ویبره کردن بتن جهت پرشدن زیر قالب‌ها باید با دقت بالا انجام شود. در غیر این صورت بتن به زیر قالب‌ها نفوذ نکرده و نتیجه آن، ایجاد حفره در زیر سقف باشد.
یوبوت اصلاح شده با هدف برطرف نمودن این مشکل با ابعاد ۱۰ سانتیمتری تولید می‌شود. همچنین با توجه به حجم بسته قالب‌ها، امکان ورود بتن به داخل آنها وجود ندارد که این امر مطابق خواسته ضوابط اجرایی است. تولید این قالب‌ها به صورت بادی بوده و در نتیجه هزینه کمتری به نسبت قالب‌های تک و دوبل خواهند داشت.
یکی از معایب اصلی این قالب‌ها مصرف بتن بیشتر نسبت به قالب یوبوت دوبل است. از آنجایی که حداقل فاصله بین قالب‌ها ۱۰ سانتیمتر در نظر گرفته شده، به دلیل کوچکتر بودن قالب‌های یوبوت اصلاح شده به نسبت قالب یوبوت دوبل، تعداد تیرهای ایجاد شده در یک سطح مشخص بیشتر و در نتیجه وزن آن نیز بیشتر است.
از آنجایی که این قالب‌ها به صورت یکپارچه تولید می‌شوند، هزینه حمل آنها به نسبت قالب تک و دوبل بیشتر است. همچنین این قالب‌ها به دلیل داشتن زاویه ۹۰ درجه در گوشه‌ها آن، دارای تمرکز تنش بیشتری به نسبت قالب‌های دوبل که دارای زاویه کمتر و لبه‌های منحنی شکل هستند، دارند.
نکته قابل تامل در خصوص قالب‌های یوبوت اصلاح شده این است که بر خلاف بقیه سیستم‌های مشابه مانند کوبیاکس، پیش تنیده و یوبوت معمولی این سیستم نه تنها دارای ضوابط مخصوص به خود نیست، بلکه فقط و فقط در کشور ایران در حال استفاده است.
قالب یوبوت از جنس پلی استایرن
این قالب‌ها از جنس پلی استایرن تولید می‌شوند. به دلیل توپر بودن این قالب‌ها امکان نفوذ بتن به درون آنها وجود ندارد. در جهان پلی استایرن به صورت گسترده در اجزاء ساختمان استفاده می‌شود که استفاده اصلی از آنها جهت سبک سازی است. در سال‌های اخیر مراکز علمی تمرکز خود را بر روی بررسی استفاده از پلی استایرن بیشتر نموده و برخی از معایب آن را عنوان نموده‌اند.
اولین آنها، تولید گاز سمی استایرن مونومر در دمای اتاق است. علاوه بر این تعدادی از مطالعات انجام شده، این حقیقت را نشان داد که دال‌های سبکی که در میان آنها از پلی استایرن استفاده شده، تحت گرمای زیاد ناشی از آتش سوزی بعد از ۲۰ دقیقه منفجر می‌شوند. علت این امر آن است که هوای گرم به داخل حفره‌های موجود نفوذ کرده و باعث افزایش تصعید می‌شود. ضمناً برای جلوگیری از انفجار دال، تولیدکنندگان دریچه‌ای جهت کاهش فشار داخل حفره‌ها و خروج گاز از آنها تعبیه نموده‌اند که این امر باعث انتشار گاز سمی در محیط می‌شود.
مناسب‌ترین نوع یوبوت در بازار ایران، قالب یوبوت دوبل است.
نکات اجرایی :
۱- قالب‌های یوبوت می‌بایست مطابق نقشه‌های اجرایی بر روی سقف چیده شوند. اگر این فاصله نسبت به نقشه اجرایی متفاوت بوده که این تفاوت می‌بایست با ناظر پروژه هماهنگ شده و درصورت لزوم توسط محاسب سقف بررسی و تایید گردد.
۲- بست‌های موجود بر روی بند‌های کناری قالب‌های یوبوت با توجه به فاصله مورد نیاز اشاره شده در نقشه‌های اجرایی، تنظیم گردیده و با چسب پلاستیکی محکم می‌شود.
۳- چیدن آرماتورهای شبکه بالا و پایین باید به گونه‌ای باشد که در بین هر دو قالب یوبوت یک میلگرد قرار گیرد.
۴- در مناطقی که خطر خوردگی زیاد وجود ندارد، باید از اسپیسرهایی که فاصله وسط مقطع میلگرد پایین تا کف دال ۵/۲ تا ۳ سانتیمتر می‌باشد، استفاده نمود.
۵- در هنگام اجرای سقف یوبوت (به خصوص در استفاده از یوبوت‌های با سایز بزرگ (H>20 Cm) توصیه می‌شود برای جلوگیری از بلند شدن یوبوت‌ها در هنگام بتن‌ریزی، شبکه پایین آرماتور توسط سیم آرماتوربندی به لوله یا پروفیل زیر بسته شود.
۶- با توجه به اینکه قالب‌های یوبوت برای تحمل بار گسترده در حدود ۸۰ کیلوگرم طراحی شده‌اند، حتی‌الامکان از وارد آوردن بار بیشتر و یا بار متمرکز، بر روی یوبوت‌ها خودداری گردد .
۷- مطابق نقشه‌های اجرایی، در کنج هر یوبوت باید از آرماتور سنجاقی استفاده نمود. یکی از وظایف این سنجاق‌ها یکپارچه کردن شبکه بالا و پایین و ثابت نگه داشتن یوبوت‌ها در میان این دو شبکه می‌باشد.
۸- مقاومت بتن مورد استفاده در این دال‌ها در طراحی سازه تعیین می‌گردد . روانی بتن (اسلامپ) مورد استفاده باید در حدود ۱۱ الی ۱۳ سانتیمتر بوده تا بتن به‌راحتی در زیر قالب‌ها حرکت کند .
۹- در هنگام بتن‌ریزی بهتر است ابتدا یک لایه حدود ۱۰ سانتیمتری ریخته و ویبره زده شود و سپس روی آن پر گردد.
۱۰- پس از تکمیل آرماتورهای شبکه اصلی، حتما کنترل شود تا میلگردهای اضافی مورد نیاز در نقشه‌ها اجراگردد. این میلگردها شامل میلگردهای اضافه وسط دهانه، روی ستون‌ها و دیوارهای برشی، بازشوهای بزرگ، آرماتورهای ۴۵ درجه اطراف بازشوها و … می‌باشد.
۱۱- دقت شود در صورت نیاز به اتصال اجزای غیر سازه‌ای به دال مجوف دوپوش (یوبوت) مانند نما، آسانسور و …، پلیت‌های طراحی شده در محل مورد نیاز قرار گرفته و محکم گردد.
۱۲ – ایجاد خیز منفی به اندازه مجاز در هنگام قالب بندی دال امکانپذیر می‌باشد.
۱۳-جهت یکنواخت شدن ضخامت بتن، توصیه می‌گردد قبل از بتن‌ریزی شاخص (شابلون) مناسب تهیه گردد.
در صورت امکان توصیه می‌گردد از پمپ هوایی جهت بتن‌ریزی استفاده گردد.
۱۴- ضربه به سقف در هنگام پمپاژ، بتن‌ریزی را در دو لایه با مشکل مواجه کرده و باعث بالا آمدن قالب‌های یوبوت می‌شود.
۱۵-نگهداری از بتن پس از بتن‌ریزی باید دقیقا مطابق با آیین‌نامه‌های موجود انجام پذیرد.
۱۶- با توجه به اینکه وزن دال طبقه بالا در بیشتر مواقع از وزن بار طراحی بیشتر بوده، اکیدا توصیه می‌گردد در هنگام بتن‌ریزی هر سقف از جک اطمینان در زیر دو سقف قبلی استفاده گردد.
۱۷-زمان بازکردن قالب‌های سقف، باید با توجه به درجه حرارت هوا و مطابق با آیین‌نامه‌ها تعیین گردد.
۱۸- مقاومت میلگردهای مصرفی در یادداشت اول نقشه‌های اجرایی آورده شده است. باید توجه داشت تبدیل مقطع میلگرد در سقف بدون هماهنگی با محاسب سقف مجاز نمی‌باشد.
۱۹ – در صورت ترکیب دال مجوف دوپوش (یوبوت) با تکنولوژی پیش‌تنیدگی، باید توجه داشت:
*حداقل مقاومت استوانه‌ای بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع باشد.
*قبل از انجام عملیات کشش کابل‌ها، از باز نمودن قالب‌های زیر خودداری گردد.
