انواع مصالح ساختمانی
مصالح ساختمانی به مصالحی گفته می‌شود که برای ساخت و ساز استفاده خواهند شد. هر مصالح ساختمانی دارای خواص متفاوتی مانند وزن، استحکام، دوام و هزینه است که آن را برای انواع خاصی از کاربردها مناسب می‌کند. انتخاب یک متریال از انواع مصالح، بر اساس هزینه و اثربخشی در مقاومت در برابر بارها و تنش‌های وارد بر سازه است. در این بررسی ما به انواع مصالح ساختمانی اشاره می‌کنیم.
1- گل و رس
گل به عنوان مخلوطی از خاک، لوم، سیلت یا خاک رس با آب تعریف می‌شود. معمولاً به طور طبیعی پس از بارندگی در نزدیکی رودخانه یا منابع آب تشکیل خواهد شد. پس از مدتی گل سفت شده و گلسنگ می‌شود.
به عنوان یک مصالح ساختمانی، گل یک ماده نیمه سیال است که می‌تواند برای پوشش، آب بندی و چسباندن مواد استفاده شود. گل با نام‌های مختلف با اجزای مختلف آن مانند دوغاب، ملات، گچ و بتن شناخته خواهد شد. معمولاً برای ساختن دیوارها، کف‌ها و حتی سقف‌ها از مخلوطی از زیر خاک و آب با افزودن سنگ، شن، کاه، آهک و قیر استفاده می‌شود.
کاربردهای گل رسی:
- آجرهای گلی
- گچ گلی
- ملات گل
- بتن گلی
2- آجر و بلوک سفالی
آجرهای گلی به آجرهای سفالی یا خشتی نیز معروف هستند. گل یا خاک رس مخلوطی از آب است که در قالب قرار می‌گیرد و سپس در هوای آزاد خشک می‌شود. از آنجایی که یک کاه به عنوان چسب گاهی در داخل آجرها قرار می‌گیرد، آجرها را به یک ترکیب کامپوزیت تبدیل می‌کند. در صورت عدم استفاده از کاه، آجر به راحتی شکسته می‌شود، به دلیل وجود کاه، نیرو در سراسر آجرها توزیع شده و احتمال شکستگی را کاهش می‌دهند. ساختمان‌های مورد استفاده این نوع آجرها، عموماً از آب‌های زیرزمینی محافظت می‌شوند.
کاربردهای آجر:
- ساخت دیوار
3- سنگدانه‌ها
سنگدانه‌ها پرکاربردترین مصالح در ساخت و ساز هستند. همچنین سنگدانه‌ها بیشترین استخراج معادن در جهان می‌باشند. سنگدانه جزء اصلی مواد کامپوزیتی مانند بتن است و به مواد کامپوزیت استحکام می‌بخشد.
سنگدانه‌ها دارای رسانایی هیدرولیکی بالایی در مقایسه با خاک هستند. بنابراین به طور گسترده‌ای در کاربردهای زهکشی مانند فونداسیون، زمین‌های زهکشی سپتیک، زهکشی دیوار حائل و زهکشی کنار جاده استفاده می‌شوند. سنگدانه‌ها معمولاً برای پایه‌های پایدار یا پایه‌های جاده و راه آهن استفاده شده است زیرا دارای خواص یکنواخت یا یک توسعه دهنده کم هزینه ای هستند که با سیمان یا آسفالت گران‌تر برای تشکیل بتن متصل می‌شوند.
به طور کلی سنگدانه‌ها به 2 نوع طبقه بندی می‌شوند:
- سنگدانه‌های درشت (شن): > 4.75 میلی متر
- سنگدانه‌های ریز (ماسه): < 75 میلی متر
منابع:
- معدن سنگ
کاربردهای سنگدانه‌ها:
- بتن
- پایه جاده و راه آهن
- زهکشی دیوار حائل
- زهکشی کنار جاده
4– سنگ
سنگ ماده طبیعی و همیشه در دسترسی است. در ساخت و ساز در مکان‌های مختلفی استفاده می‌شود. سنگی که در ساخت و ساز استفاده می‌شود باید سخت، بادوام، سخت و عاری از لکه‌های نرم متاثر از هوا، ترک‌ها و سایر عیوب است که استحکام و دوام سنگ را کاهش می‌دهد. سنگ‌هایی که برای ساخت و ساز استفاده می‌شوند، بر اساس ویژگی‌هایشان کاربردهای متفاوتی دارند.
برخی از انواع مختلف سنگ در زیر ذکر شده‌اند:
- تراورتن
- گرانیت
- ماسه سنگ
- سنگ لوح
- لاتریت
- سنگ آهک
- سنگ مرمر
منابع:
- معدن سنگ
کاربرد سنگدانه‌ها:
- راهسازی
- بتن
- سنگ تراشی قلوه سنگ
- پایه‌های پل
- دیوارهای نگهدارنده
- بند‌ها
- پایه برای ریل
- حاشیه‌ها و ستون‌های سنگی
5- کاهگل
با کمک پوشش گیاهی خشکی مانند کاه، نی آبی، راش، هدر یا شاخه‌های خرما، سقف ساختمان به نام کاهگل ساخته می‌شود. در کشورهای در حال توسعه امروزی، از کاهگل استفاده می‌شود زیرا بسیار کم هزینه است. در این کشورها از کاهگل برای ارتفاع و یا برای دادن ظاهری روستایی به خانه‌ها استفاده می‌شود. قابلیت سرویس دهی کاهگل به شکل و طرح سقف، شیب سقف، موقعیت سقف، کیفیت مواد مورد استفاده برای کاهگل و مهارت کاهگل بستگی دارد.
کاهگل یک مقاومت طبیعی در برابر آب دارد، اگر به درستی نگهداری شود، آب را جذب نمی‌کند. در پشت بام، شیب تا 50 ایجاد می‌شود، بنابراین آب در آن نفوذ نمی‌کند و به سرعت تخلیه می‌شود. کاهگل دارای یک خاصیت عایق است. با کمک نی، سقف هم در فصول سرد و هم در فصول گرم، عملکرد خوبی را ارائه می‌دهد. همچنین در برابر آسیب باد مقاوم است.
کاربرد کاهگل:
- کاهگل معمولاً برای مصالح سقف با خواصی مانند عایق بندی خوب، مقاوم در برابر آب، مقاومت در برابر باد استفاده می‌شود.
6- چوب
- چوب یکی از انواع چوبی است که برای ساخت و ساز یا نجاری استفاده می‌شود.
- چوب ماده‌ای است که از هزاران سال قبل در ساختمان مورد استفاده قرار می‌گرفته است.
- چوب دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است که در آن سازه‌های مختلفی می‌سازد.
- چوب یک ماده طبیعی در دسترس است.
- چوب یک ماده عایق خوب است.
- چوب در انواع شکل‌ها و اندازه‌ها ساخته می‌شود.
- 30 درصد از کل چوب، در کار ساختمانی استفاده می‌شود.
- چوب استحکام، چقرمگی و دوام خوبی را ارائه می‌دهد.
کاربردهای چوب:
- قالب بندی
- چارچوب در، پنجره و کرکره
- کابینت
- مبلمان منزل
- روی دیوار به عنوان ماده ایزوله
- کفپوش
7- سیمان
سیمان یک ماده پودری ریز است که برای چسباندن هر متریال دیگه مورد استفاده قرار می‌گیرد و کل مخلوط را سفت و سخت می‌کند. سیمان قدیمی‌ترین نوع مصالح ساختمانی است که به طور گسترده در بتن و ملات به کار می‌رود.
به طور کلی سیمان برای چسباندن ماسه و سنگدانه‌ها در بتن به یکدیگر استفاده می‌شود.
در ساخت و ساز، سیمان برای مصارف زیادی به سرچ زیر کاربرد دارد:
- سیمان + ماسه = ملات (برای گچ کاری یا آجرکاری استفاده می‌شود)
- سیمان + ماسه + سنگدانه = بتن (مورد استفاده برای دال، ستون، فونداسیون، تیر)
- دوغاب سیمان (برای کاشی کاری)
- دوغاب سیمان (برای تعمیر)
سیمان خوب دارای خواص فیزیکی زیر است:
- ظرافت
- سلامتی
- ثبات
- استحکام و قدرت
- زمان تنظیم
- گرمای هیدراتاسیون
- از دست دادن اشتعال
- چگالی ظاهری
- وزن مخصوص
سیمان به صورت پودر در می‌آید که با آب مخلوط و به سنگ سفتی تبدیل می‌شود. نتیجه گیرش و سخت شدن بر اساس هیدراتاسیون است که ترکیبی شیمیایی از سیمان و آب می‌باشد. انواع سیمان در بازار موجود هستند. تمام سیمان‌ها خواص و مصارف خاص خود را دارند. عموماً برای ساخت و ساز ساختمان از سیمان پرتلند استفاده می‌شود.
کاربردهای اصلی سیمان:
- بتن سیمانی برای پایه، تیرها، ستون‌ها، دال‌ها، لنگه‌ها و سایر موارد
- ملات سیمان برای آجرکاری و گچ کاری
- سیمان برای ایجاد اتصالات زهکشی و لوله استفاده می‌شود.
- برای سازه‌های ضد آب
- سیمان برای سازه‌های پیش ساخته مانند لوله‌ها، شمع‌ها استفاده می‌شود.
- سیمان برای سازه‌های مهمی مانند پل‌ها، کانال‌های لوله، سدها، تونل‌ها استفاده می‌شود.
- سیمان برای جاده سازی استفاده می‌شود.
8- پارچه
در مهندسی عمران از پارچه در بسیاری از مکان‌ها استفاده می‌شود. امروزه از متریالی برای سازه‌های پارچه‌ای استفاده می‌شود که انواع طرح‌های ساختمانی با زیبایی شناسی را در اختیار کاربران نهایی قرار دهد. سازه‌های پارچه‌ای مقاوم در برابر شعله، مقاوم در برابر آب و هوا و نیروهای طبیعی هستند. سازه پارچه‌ای یکی از انواع سازه‌های کششی است. در ساختار پارچه، این برای افزایش استحکام، دوام و مقاومت در برابر محیطی با مواد مصنوعی روکش شده و لمینت شده است0.
پارچه مورد استفاده برای سازه به شرح زیر است:
- پلی استرها
- کلرید پلی وینیل
- فایبرگلاس
پارچه دارای استحکام زیر است:
- استحکام کششی
- قدرت پارگی
- قدرت چسبندگی
- ضد شعله
سازه‌های پارچه‌ای در ساختمان‌های سنتی در سناریوهای خاصی استفاده می‌شوند. نیازی به نورپردازی نیست زیرا پارچه شفاف است که آن را به یک راه حل کم مصرفی تبدیل می‌کند.
برای تعیین مناسب بودن مصالح برای سازه موارد زیر را در نظر بگیرید:
- ضرایب سایه
- داده‌های کلی عملکرد خورشیدی، نوری، حرارتی
- داده‌های صوتی
- ثبات رنگ
- قابلیت تمیز کردن
کاربرد پارچه:
- سایبان‌ها، چادرها و ساختار قاب‌های کم تنش
- راهروها و سالن‌های چادر و سازه‌های کوچک تر هوادار
- گنبدهای استادیوم
9- فوم
امروزه از پلی استایرن مصنوعی یا فوم پلی یورتان در ترکیب با مصالح ساختمانی مانند بتن استفاده می‌شود. این متریال دارای ویژگی‌های زیر است:
- فوم یک ماده سبک وزن است.
- فوم به راحتی به هر شکلی شکل می‌گیرد.
- فوم یک ماده عایق خوب است.
- فوم در خانه به عنوان یک عایق در بین چوب یا سیمان یا فوم بتن عایق استفاده می‌شود.
انواع فوم
- فوم سفت و سخت
- فوم اسپری
فوم اسپری یک محصول واکنش شیمیایی بین دو ماده ایزوسیانات و پلی رزین است. واکنش بین این دو ماده و پس از پاشیدن در محل، 30 تا 60 برابر حجم مایع خود منبسط می‌شود. انبساط فوم به طور کلی در مواد بسته بندی استفاده شده که برای شکل دادن به محصول در حال بسته بندی استفاده می‌شود و ارزش عایق حرارتی بالایی را بدون نفوذ هوا ایجاد می‌کند.
در زیر 3 خاصیت حرارتی فوم بلوک آورده شده‌اند:
- انتقال حرارت رسانا
- انتقال حرارت تابشی
- انتقال حرارت همرفتی
کاربردهای فوم:
1- بسته بندی
این نوع فوم، یک ماده بسته بندی خوب است که در حمل و نقل اقلام شکننده با ارزش و همچنین برای محافظت از مجسمه‌ها، گلدان‌ها، فسیل‌های بزرگ، پایه‌های لامپ، کامپیوتر یا مبلمان استفاده می‌شود.
2- کاربرد ساختمانی
عایق اسپری فوم یا اسپری فوم پلی یورتان، به عنوان یک ماده عایق در منازل یا ساختمان‌ها استفاده می‌شود.
10- شیشه
شیشه محصولی است که با مخلوط ماسه و سیلیکات در اجاق بسیار داغی به نام کوره درست می‌شود. شیشه بسیار شکننده است اما این یکی از انواع مصالح ساختمانی پرکاربردی می‌باشد. شیشه به طور کلی در پنجره‌ها برای پوشاندن پانل پنجره استفاده می‌شود که هم می‌تواند نور را وارد اتاق کند و هم در عین حال آب و هوای بد را در بیرون نگه دارد.
امروزه از شیشه برای مقاصد معماری در ساختمان‌ها یا ارتفاعات ساختمان‌های مدرن استفاده می‌شود. دیوارهای ساخته شده از شیشه، برای پوشاندن کل نمای ساختمان یا همچنین برای دهانه روی یک ساختار سقف گسترده در چارچوب فضایی استفاده می‌شود. اختراع جدید آجر شیشه‌ای در یک ساختمان، به منظور استفاده از نما نیز کاربرد دارد
شیشه‌هایی که در ساختمان سازی عبارتند از:
- شیشه شناور
- شیشه رنگی
- شیشه سفت شده
- شیشه لمینت
- شیشه نشکن
- شیشه فوق العاده تمیز
- شیشه دو جداره
- شیشه کروماتیک
- پشم شیشه
- بلوک‌های شیشه‌ای
کاربردهای شیشه در ساخت و ساز:
- شیشه فلوت به عنوان سردر مغازه، بلوک شیشه‌ای و پارتیشن استفاده می‌شود.
- شیشه‌های لمینت در نماهای شیشه‌ای، پل‌ها، راه پله‌ها، دال کف و سایر کاربرد دارند.
- شیشه نشکن در نورگیر، پنجره و کفپوش استفاده می‌شود.
- برای هدف ارتفاع از شیشه فوق العاده تمیزی استفاده می‌شود.
- استفاده از شیشه دو جداره برای اهداف عایق.
- شیشه کروماتیک در اتاق‌های جلسات و ICU استفاده می‌شود.
- پشم شیشه در پرکنندگی یا عایق در ساختمان استفاده می‌شود، همچنین از آن به عنوان عایق صدا استفاده خواهد شد.
11- گچ
گچ به طور کلی در ساختمان در اسکلت چوبی و سازه‌های بتنی با ویژگی‌های درجه بندی حریق، کاهش صدا، گرمایش تابشی و تسطیح کف استفاده می‌شود. معماران و طراحان امروزه گچ را به عنوان مصالح کفپوش پیشنهاد کرده‌ان، زیرا خواص و فواید بسیار بهتری نسبت به سایر مصالح ساختمانی دارد.
برخی از مزایای گچ در زیر ذکر شده‌اند:
- سبک وزن
- نصب آسان
- مقرون به صرفه
- تا حدی مقاوم در برابر آتش
کاربردهای گچ:
- کفپوش
- سقف‌ها
- دیوار سریع
12- فلز و فولاد
فلز یا فولاد دومین مصالح ساختمانی رایج بعد از بتن هستند. این یکی از مفیدترین و مستحکم‌ترین انواع مصالح ساختمانی است.
انواع مختلفی از فلزات در بازار موجود هستند که عبارتند از:
- آهن
- چدن
- فولاد
- فولاد ضدزنگ
- فرفورژه
- آلومینیوم
- برنز
- برنج
- سرب
در زمینه ساخت و ساز، فولاد یک ماده ای رایج است. هدف اصلی فولاد، تشکیل یک اسکلت برای ساختمان یا سازه است. این دارای چکش خواری، شکل پذیری، کشش، سختی، شکنندگی، رسانای و مزایای بسیاری است. فولاد همچنین به عنوان تقویت کننده در بتن استفاده می‌شود و استحکام کششی به جزء می‌دهد. بتن از نظر استحکام کششی ضعیف است، بنابراین از آرماتور فولادی استفاده می‌شود.
دو نوع فولاد مورد استفاده در ساخت و ساز وجود دارند:
- فولاد سازه‌ای (فولاد نرم)
- استحکام تسلیم بالا فولاد تغییر شکل یافته
فولاد سازه‌ای به طور کلی در ساخت سازه‌های فولادی مانند خرپاهای سقفی، آسمان خراش‌ها، ساختمان‌های صنعتی، سردخانه‌ها و سایر استفاده می‌شود.
کاربردهای فولاد در ساخت و ساز:
- تقویت بتن
- اتصالات لوله، روکش منهول
- براکت‌های کف و دیوار برای نرده
- قاب سقف یا قاب دیوار
- سقف و لوازم جانبی
- پیچ و مهره با استحکام بالا
- کابل برای آسانسور
- کاشی دیوار
- سکوهای آشپزخانه
- پله
13- پلاستیک
امروزه استفاده از پلاستیک بیشتر از مواد دیگر است. پلاستیک از نظر وزن بسیار سبک بوده و کار و نگهداری آن آسان می‌باشد. این یک نوع مهم از مصالح ساختمانی است. انواع مختلفی از پلاستیک‌ها در بازار موجود هستند که همگی خواص و مصارف خاص خود را دارند.
در زیر به خواص پلاستیک می‌پردازیم:
- ظاهر
- مقاومت شیمیایی
- ثبات ابعادی
- شکل پذیری
- دوام
- عایق برق
- به پایان رساندن
- مقاوم در برابر آتش
- تثبیت
- رطوبت
- نگهداری
- نقطه ذوب
- بازیافت
- استحکام و قدرت
- خواص حرارتی
کاربردهای پلاستیک:
- پانل‌های نما، پوشش خارجی، نجاری
- سوار شدن به هواشناسی
- پنجره‌ها
- کرکره‌های غلتکی
- آستر دیوار
- پوشش کف
- پوشش سقف
- سفتی سقف
- تجهیزات بهداشتی
- عایق
کلام آخر
انواع مصالح ساختمانی را در بالا معرفی کردیم. اکنون می‌تواند مصالح مورد نظر را خریداری کنید. در بازارهای جهانی، سیمان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی است. حجم مصرف جهانی سیمان در سال 2021 به 4.42 میلیارد تن رسید. از سویی دیگر، مصالح اصلی ساختمان سیمان، ماسه، سنگدانه و فولاد است. سیمان برای ساخت بتن و ملات استفاده می‌شود.
منابع:
ثبت ديدگاه