درباره فلزات نانوساختار و ویژگی آن ها بیشتر بدانید

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری به معرفی انواع فلزات نانوساختار و ویژگی های آن ها می پردازیم. با ما همراه باشید.
فولاد از جمله پرکاربردترین و مهمترین مصالحی محسوب می شود که مصرف زیادی در صنعت ساختمان سازی دارد. فولاد در حقیقت از احیاء سنگ آهن به همراه کک و اکسیژن در کوره های بلند با درجه حرارت بسیار بالا تولید می شود و مشخصات و قابلیت های منحصر بفردی دارد که آن را تبدیل به فلزی ایده آل برای ساخت و سازهای مختلف کرده است. فولاد را به نوعی می توان آلیاژی از آهن و کربن نامید که کربن موجود در آن حداکثر ۲ درصد است. انواع فولاد دارای ویژگی هایی از قبیل: مقاومت بالا, قابلیت خمش پذیری, چکش خواری, جوش پذیری, سختی دینامیکی و استاتیکی, ضریب ارتجاعی بالا, همگن بودن و امکان استفاده از ضایعات می باشد. وجود چنین ویژگی ها و قابلیت هایی در فولاد باعث شده تا به عنوان یک مصالح مقاوم در ساختمان سازی شناخته و استفاده شود.
تاثیر فناوری نانو بر صنعت فولادسازی
با پیشرفت تکنولوژی، امروزه بسیاری از مصالح را می توان در دسته مصالح مقاوم قرار داد. یکی از فناوری هایی که با استفاده از آن می توان مقاومت و کارکرد مصالح را بالا برد، فناوری نانو است که نقش بسزایی در صنایع ساخت و ساز دارد. برای مثال: اگر به فولاد، نانوذرات مس اضافه شود، ناهمواری های سطحی فولاد کاهش یافته و ترک خوردگی های ناشی از خستگی فولاد محدود می شود.
خستگی فولاد یکی از عوامل مهمی است که منجر به ترک خوردن و شکست فولاد در سازه هایی مانند پل و برج می شود. ولی تکنولوژی نانو مشکلات اینچنینی را حل کرده است و با محدود کردن تعداد تنش های فولاد, ترک های ناشی از خستگی کاهش می یابد. همچنین با استفاده از فناوری نانو در صنعت فولاد سازی می توان ایمنی فولاد را افزایش داد. امروزه با کمک نانو تکنولوژی دیگر نیازی به نظارت و همچنین استفاده بهتر از مواد در سازه هایی که احتمال خستگی در آن ها وجود دارد، نیست.
فلزات نانوساختار
فلزات نانوساختار همان طور که از نام آن ها برمی آید دارای ذراتی با اندازه نانومتری هستند. همین نانومتری بودن اندازه این فلزات منجر به افزایش سختی فلز می شود. فلزات نانوساختار مقاومت و استحکام بسیار بالایی داشته و ضد زنگ و ضد اثر انگشت هستند. یکی از این نانوذرات ها، نانوذرات مس است که به عنوان یک ساختار پایه ای در فولاد نانو در نظر گرفته می شود و مرزهای اجزاء فولاد را شکل می دهد. بدین ترتیب و با تغییر در این ساختار، پایداری، مقاومت و جوش پذیری فولاد در برابر خوردگی افزایش می یابد.
امروزه از فناوری نانو برای بالا بردن عملکرد مصالح ساختمانی استفاده می شود. نانوذرات با ایجاد تغییر در ساختار، خواصی جدیدتر و متفاوت تر برای مصالح ایجاد می کنند که آن ها را از مواد معمولی متمایز می کند. مواد و مصالح تقویت شده با نانوذرات در بیشتر موارد دارای عملکردی چند منظوره هستند و کاربردهای گوناگونی دارند. از زمان ورود مواد و فلزات نانوساختار در صنعت ساخت و ساز، این صنعت دچار تحولی عظیم و گسترده در جهت مثبت شده و مصالح مختلف دارای خواصی مطلوب شده اند. همان طور که گفته شد، فولاد یکی از مهمترین و پرمصرف ترین مصالح ساختمانی است و کاربرد بسیاری زیادی در صنعت ساختمان سازی دارد. از این رو باید از قابلیت جوش پذیری, استحکام بالا, مقاومت در برابر خوردگی برخوردار باشند که خوشبختانه با استفاده از نانوذرات این خواص را می توان به فولاد افزود و آن را تقویت کرد.
ویژگی های فلزات نانوساختار
مزایای فلزات نانوساختار بیشتر از معایب آن ها است و یکی از مهم ترین ویژگی های این فلزات، مقاومت بالا در برابر خوردگی است. البته به دلیل سختی و مقاومت بالایی که این فلزات دارند، بسیار ترد و شکننده هستند، از این رو انعطاف پذیری کمی داشته و شکل پذیری آن ها بسیار محدود است. به دلیل امر وجود دانه های بسیار ریز با مساحت سطحی بالا در فلزات نانوساختار، این فلزات در مقایسه با سایر مواد از استحکام بالاتری برخوردارند.
کاربرد فلزات نانوساختار
از آنجایی که سختی و مقاومت فلزات نانوساختار در برابر خوردگی بسیار بالا است، در ساخت قطعاتی از قبیل: سرمته های حفاری, تیغه بلدوزرها, اسکلت های فلزی ساختمان و پل مورد استفاده قرار می گیرند. این فلزات همچنین در تولید وسایل نقلیه, قطعات موتور هواپیما, تجهیزات پزشکی نظیر اعضاء مصنوعی, چوب های اسکی و بسیاری موارد دیگر نیز کاربرد زیادی دارند.
معرفی انواع فلزات نانوساختار
 
فولاد MMFX۲‌ و فولاد Sanduk Nauoflex
یکی از فلزات نانوساختار، فولاد MMFX۲‌ است که با استفاده از فناوری نانو اصلاح شده است. ساختار این فولاد با فولادهای معمولی تفاوت دارد و به صورت لایه ای تکه تکه و بسیار منحصر بفرد است. این نوع از فولاد استحکام, انعطاف پذیری و مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارد و در مسطح سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد. فولاد MMFX۲‌ جایگزین بسیار ایده آلی برای فولاد ضد زنگ محسوب می شود و از لحاظ اقتصادی نیز مقرون بصرفه تر می باشد. لازم به ذکر است، از میلگرد MMFX۲ در پیش ساخت تیرهای پل به عنوان رکاب استفاده می شود.
Sanduk Nauofles یکی دیگر از فولادهای ضد زنگ و فلزات نانوذرات است که ویژگی هایی از قبیل: شکل پذیری, مقاومت بالا و کیفیت عالی دارد. این فولاد توسط نانوذرات مس تقویت شده و به همین دلیل در برابر خوردگی مقاومت بالایی داشته و قابلیت جوش خوردگی آن در مرز دانه های فولاد بهتر است. این فولاد همچنین از مقاومت بسیار بالایی در برابر سایش و فرسودگی برخوردار بوده و با استفاده از آن هزینه های ساخت و نگهداری سازه را کاهش می یابد.
نانوکابل ها و پیچ و مهره های نانو
نانوکابل از دیگر مواردی هستند که توسط نانوذرات ها تقویت شده اند و در حقیقت نوعی کابل فولادی به شمار می روند که از مقاومت و استحکام بالایی برخوردارند. از این نانو کابل ها در ساخت پل های معلق استفاده می شود و منجر به کاهش هزینه های ساخت می شوند.
پیچ و مهره های نانو در سازه های مقاوم و بلند که نیاز به اتصالات محکم و بادوام دارند، مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت این پیچ و مهره با سرد کردن و بازپخت به دست می آید و با نانوذرات وانادیم و مولیبدن که باعث تاخیر در شکست پیچ و مهره ها می شود، تقویت می شوند. این نانوذرات در حقیقت با کاهش اثر تردی هیدروژنی و کاهش فاز سمنتیت بین دانه ای منجر به بهبود ریزساختار فولاد شده و در نهایت مقاومت پیچ و مهره را بالا می برند.
منبع این نوشته: خانه معماری

درباره کامپوزیت زمینه فلزی بیشتر بدانید

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری به معرفی کامپوزیت زمینه فلزی و کاربردهای آن می پردازیم. با ما همراه باشید.
کامپوزیت چیست؟
زمانی که دو یا چند ماده با یکدیگر ترکیب می شوند به آن کامپوزیت گفته می شود. کامپوزیت ها متشکل از یک جزء زمینه و یک جزء تقویت کننده هستند و در سه دسته کامپوزیت های زمینه فلزی, کامپوزیت های زمینه پلیمری و کامپوزیت های زمینه سرامیکی تولید می شوند. این بخش را به معرفی کامپوزیت های زمینه فلزی اختصاص داده ایم تا به اطلاعات جامعی در این زمینه دست یابید. مزایای کامپوزیت های زمینه فلزی نسبت به فلزات یکپارچه بیشتر است و از جمله ویژگی های آن می توان به : مقاومت بالا در برابر خستگی, ضریب انبساط پایین تر, مقاومت سایشی و خزشی بالا و همچنین خواص بهتر در حرارت های بالا اشاره کرد. یکی از مزایای مهم این نوع کامپوزیت در مقایسه با فلزات، کاهش هزینه ها می باشد.
کامپوزیت MMC چیست؟
یکی از انواع کامپوزیت های زمینه فلزی که به تازگی وارد بازار شده اند، کامپوزیت MMC است که خواص آن ها بهبود یافته و همین موضوع باعث شده تا استفاده از آن ها بسیار رایج شود. با استفاده از این کامپوزیت ها می توان آلیاژها و فرآیند ساخت آن ها را به شکلی قابل توجه بهبود بخشید.
همان طور که گفته شد، کامپوزیت های زمینه فلزی متشکل از یک جزء زمینه فلزی و یک جزء تقویت کننده است که زمینه معمولاً از یک آلیاژ فلزی خاص می باشد. این کامپوزیت ها به طور کلی متشکل از یک زمینه آلیاژ فلزی نرم و افزودنی تقویت کننده هستند. تقویت کننده معمولاً یک ماده سرامیکی می باشد که سفتی مناسب زمینه را تقویت و تامین می کند. از جمله آلیاژها و فلزاتی که در ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی استفاده می شود می توان به: آلیاژهای مس, آلومینیوم, روی, تیتانیوم و سوپر آلیاژهای پایه نیکل اشاره کرد.
کامپوزیت زمینه فلزی چه تفاوتی با سایر کامپوزیت ها دارد؟
ظرفیت گرمایی کامپوزیت های زمینه فلزی نسبت به کامپوزیت های زمینه پلیمری بالاتر و در مقایسه با کامپوزیت های زمینه سرامیکی، پایین تر است. تقویت کننده مورد استفاده در این نوع از کامپوزیت ها منجر به افزایش استحکام و مقاومت زمینه می شود، در حالی که با افزودن تقویت کننده به کامپوزیت های زمینه سرامیکی، خسارات ناشی از تاب برداشتن کاهش می یابد. فاز زمینه در کامپوزیت های زمینه فلزی یک فلز آلیاژی یا یک فلز خالص است، در صورتی که از پلیمر یا سرامیک به عنوان فاز زمینه استفاده نمی شود. تافنس کامپوزیت های زمینه فلزی نسبت به کامپوزیت های زمینه سرامیکی بیشتر و همچنین داکتیل تر هستند.
مواد افزودنی تقویت کننده چیست؟
مواد تقویت کننده، موادی هستند که به یک زمینه فلزی افزوده شده و معمولاً به عنوان یک فلز ثانویه در نظر گرفته می شوند و شامل سرامیک ها می باشند. سرامیک ها قادر به حفظ استحکام و سختی خود در محیط هایی با دمای معمولی و یا دمای بالا هستند. مواد تقویت کننده که به این کامپوزیت ها افزوده می شوند در دو نوع تقویت کننده های الیافی و ذره ای یا ویسکرها وجود دارند. تقویت کننده های الیافی به دو دسته الیاف یکپارچه و الیاف کوتاه تقسیم می شوند. تقویت کننده ها مانع از تغییر شکل زمینه شده و استحکام و سختی کامپوزیت را افزایش می دهند.
زمینه در کامپوزیت هایی که با ذرات ویسکر تقویت شده اند به عنوان عنصر اصلی تحمل کننده بار اعمالی و مواد تقویت کننده در کامپوزیت هایی که با الیاف یکپارچه تقویت می شوند به عنوان عنصر اصلی تحمل کننده بار محسوب می شوند. ایزوتروپیک کامپوزیت هایی که با الیاف کوتاه تقویت می شوند از خواص بهتری برخوردار بوده و در جهت های گوناگون یکنواخت تر است.
روش های ساخت کامپوزیت زمینه فلزی
این کامپوزیت ها به سه روش ساخته می شوند که در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:
 
آلیاژسازی مکانیکی
آلیاژسازی مکانیکی امروزه مهمترین و اصلی ترین روش تهیه کامپوزیت زمینه فلزی محسوب می شود. در این روش ذرات نانوپودری دو فاز با یکدیگر آسیاب و مخلوط می شوند. در صورت یکسان بودن ترکیب شیمیایی ذرات نانوپودر، کوچکتر شدن اندازه ذرات فقط با شکست امکان پذیر است که در این صورت فرآیند آسیاب مکانیکی رخ می دهد. یک روش برای تهیه پودرهای کامپوزیتی این است که ذرات فاز تقویت کننده را مستقیما به ذرات زمینه اضافه و آنها را با یکدیگر آسیاب کنید.
روش مایع
روش مایع که با عنوان ریخته گری نیز معرفی و شناخته می شود، یکی از روش های ساخت این کامپوزیت ها می باشد. در روش مایع، مواد تقویت کننده به فلز مذاب اضافه شده و سپس داخل فلز پخش می شوند. در این روش ذرات تقویت کننده از فلز مذاب جدا می شوند که یکی از معایب آن به شمار می رود. چرا که با جدا شدن فاز نانوذره، یک ساختار ناهمگن ایجاد می شود و با واکنشی که بین فاز مذاب و نانوذرات رخ می دهد، خواص مکانیکی کاهش می یابد.
روش متالوژی پودر
در این روش، پودرهای فلزی یا آلیاژی مخلوط می شوند. به عبارتی ذرات پودر در داخل قالب و تف جوش پرس شده و به یکدیگر وصل می شوند. در این زمان میزان حفره ها کاهش یافته و همین منجر به افزایش چگالی می شود. از روش متالوژی پودر معمولاً به منظور تولید کامپوزیتی استفاده می شود که تقویت کننده های آن را الیاف ناپیوسته و ویسکرها تشکیل می دهند. علی رغم زمان بر و هزینه بردار بودن این روش در مقایسه با سایر روش ها، بسیاری از افراد آن را برای ساخت کامپوزیت های زمینه فلزی برمی گزینند.
منبع این نوشته: خانه معماری

چه عواملی بر جوش پذیری فولاد تاثیرگذار است؟

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری به بررسی عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد می پردازیم. با ما همراه باشید.
تعریف جوشکاری
به اتصال دائمی مواد فلزی یا غیرفلزی به یکدیگر جوشکاری گفته می شود به گونه ای که خواص مواد بعد از اتصال برابر با خواص مواد پایه باشد. فولاد جوش پذیر به فولادی اطلاق می شود که بدون نیاز به روش های جانبی و به آسانی بتوان بر روی آن عملیات جوشکاری را انجام داد. انواع فولاد مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی قابل جوشکاری توسط قوس الکتریکی هستند و میزان جوشکاری آنها به سهولت جوشکاری بستگی دارد. به طور کلی، فولادهای ساختمان در دسته فولادهای جوش پذیر قرار دارند و برخی از آن ها برای جوشکاری سریع بسیار ایده آل می باشند.
معرفی عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد
یکی از عوامل موثر بر سرعت جوشکاری، ترکیب شیمیایی ورق های ضخیم تر است. چرا که به منظور جوشکاری این ورق ها جریان زیادی مصرف می شود و همچنین لبه های درز بعد از این که ذوب شدنن با فلز مذاب حاصل از الکترود ترکیب می شود. از جمله عواملی که در جوش پذیری فولاد تاثیرگذارند می توان به: کیفیت فولاد, ترکیب شیمیایی, ضخامت ورق ها و تنش های ایجاد شده در حین جوشکاری اشاره کرد.در صورت پایین بودن کیفیت جوشکاری، در فلز مبنا در کنار جوش درز ترک ایجاد می شود. فولاد جوش پذیر باید عاری از هرگونه هزینه اضافی بوده و در کل مقرون بصرفه باشد. همچنین باید عملیات جوشکاری بر روی آن آسان بوده و اتصال جوشی دارای کیفیت لازم باشد.
کیفیت اتصال جوش بستگی به عواملی از قبیل: جذب گاز توسط فلز جوش, ترک خوردگی و تغییر بافت فولاد در محل جوش دارد که در ادامه به بررسی آن ها می پردازیم:
 
عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد: نوع فولاد
نوع فولاد یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در جوش پذیری آن است. به عبارتی باید از فولاد مناسب جوشکاری که میزان جوش پذیری خوبی دارد برای این کار استفاده کرد. فولادها در 4 دسته وجود دارند: فولاد نوع A که کاربرد آن بیشتر در ساختمان هایی است که مقاطع آن ها چندان اهمیت ندارد. فولاد نوع B که کاربرد آن ها در سازه هایی است که در معرض نیروهای ایجاد شده در مقاطع به دلیل عملیات جوشکاری هستند.
فولاد نوع C از کیفیت بالاتری در مقایسه با دو نوع اول برخوردار است. به طوری که به شکاف حساسیت نشان نمی دهد و در سازه ها و ساختمان هایی مورد استفاده قرار می گیرد که به دلیل شرایط اجرا و شکل خاص خود از انعطاف پذیری کمی برخوردارند و احتمال گسیختگی آنها بدون تغییر شکل وجود دارد. نوع چهارم فولاد که فولاد نوع D است، بهترین نوع فولاد از لحاظ کیفیت شناخته می شود و کاربرد آن در سازه ها و ساختمان هایی است احتمال گسیختگی ترد در آن ها بسیار بالا است.
جذب گاز توسط فلز جوش
یکی از عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد، جذب گاز توسط فلز جوش است. زمانی که فولاد مذاب در معرض هوا و گازهای ناشی از تجزیه مواد قرار می گیرد به جذب گازهایی مانند هیدروژن, اکسیژن و ازت می پردازد. گاز هیدروژن جذب شده توسط فولاد منجر به پاشیدگی آن و همچنین ایجاد محفظه های بسته می شود. به عبارتی ترک های موجود در محل جوش در حقیقت به دلیل جذب هیدروژن توسط فولاد و وجود آن در فلز جوش می باشد. میزان اکسیژن جذب شده توسط فولاد بسته به طول قوس الکتریکی, ضخامت و نوع روکش الکترود و همچنین میزان شدت جریان جوشکاری متغیر است. عواملی مانند نوع فلز الکترود و مشخصات جریان نیز در میزان جذب ازت توسط فولاد تاثیرگذارند.
عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد: ترک خوردگی
ترک خوردگی یکی دیگر از عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد است که در اثر پایین بودن کیفیت اتصال جوشی به وجود می آید و باعث از بین رفتن پیوستگی در محل اتصال می شود. بهترین راهکار برای جلوگیری از ترک خوردگی، پیش گرمایش قطعات است که بسیار موثر عمل می کند و باعث به تاخیر افتادن زمان سرد شدن فلز می گردد و در نهایت مانع از ترد شدن آن می شود.
برای این منظور و برای دستیابی به نتیجه مطلوب باید درجه حرارت پیش گرمایش به اندازه کافی بالا باشد. همچنین با استفاده از الکترودهای قلیایی که تولید هیدروژن کمتری دارند و جوشکاری توسط الکترودهای قطور با جریان بالا می تواند روشی قابل قبول برای کاهش ترک خوردگی و یا جلوگیری از ایجاد آن باشد. در برخی موارد برای جلوگیری از ایجاد ترک خوردگی باید جوشکاری مداوم انجام داد. چرا که در این روش، سرعت فرآیند سرد شدن جوش کاهش می یابد.
ترک خوردگی فلز مبنا و فلز جوش
عواملی که ترک خوردگی را تحت تاثیر قرار می دهند، شرایط اجرای جوشکاری و نوع الکترود و همچنین کیفیت فلز مبنا و جوش پذیری آن می باشند. در فلز مبنا زمانی که در درجه حرارت پایین قرار گیرد و چند روز بعد از جوشکاری، ترک خوردگی به اشکال مختلف ایجاد می شود. ترک های ایجاد شده در فلز مبنا به شکل عمود بر جوش درز و یا موازی هستند و از عوامل موثر بر این ترک خوردگی عبارتند از: جذب هیدروژن, ترکیب شیمیایی فلز و ناخالص بودن آن, زنگ زدگی و تنش های ناشی از خمکاری و نورد. لازم به ذکر است، ترک خوردگی های کوچک در فلز مبنا ممکن است گسترش یافته و به بخش های دیگر نیز سرایت پیدا کنند.
ترک خوردگی فلز جوش از دیگر عوامل تاثیرگذار بر جوش پذیری فولاد است و علت ایجاد چنین ترک هایی در محل ذوب، انقباض و انبساط حرارتی است. ترک های محل ذوب معمولاً به شکل ترک های بسیار ریز ظاهر شده و در زمان شروع سرد شدن و انجماد فلز جوش ایجاد می شوند. عواملی از قبیل: شرایط نامطلوب, حبس شدن متریال های خارجی در فلز جوش و انتخاب نامناسب الکترود در ترک خوردگی فلز جوش نقش اساسی دارند. همچنین در اثر جذب ازت که به عواملی نظیر نوع فلز الکترود و مشخصات جریان بستگی دارد نیز ترک خوردگی در فلز جوش ایجاد می شود. چرا که منجر به افزایش شکنندگی فلز جوش و کاهش تغییر شکل آن می شود. با باریک تر در نظر گرفتن جوش درز و با استفاده پیش گرمایش می توان میزان ترک خوردگی در فلز جوش را به حداقل رساند و کاهش داد.
منبع این نوشته: خانه معماری

درباره کاربردهای مس در صنعت ساختمان سازی بیشتر بدانید

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری به معرفی کاربردهای مس در صنعت ساختمان سازی می پردازیم. با ما همراه باشید.
مس یک متریال و فلز ایده آل برای مصارف گوناگون است که از قابلیت بازیافت برخوردار بوده و بدین ترتیب در دسته مصالح دوستدار محیط زیست قرار می گیرد. به طوری که همواره می توان مس را پرداخت کرد و دوباره مورد استفاده قرار داد. از ویژگی ها و قابلیت های مس می توان به: چکش خواری، مقاومت بالا در برابر خوردگی و هدایت الکتریکی و حرارتی بالا اشاره کرد. این ویژگی ها باعث شده تا مس در صنایع مختلف استفاده های گوناگونی داشته باشد. همچنین مس با داشتن چنین خواص منحصر بفردی برای مواردی نظیر کشش سیم و شکل دهی لوله ها بسیار مناسب می باشد.
مس ماده ای غیر مغناطیسی است و قادر به حفظ خواص مکانیکی و الکتریکی خود در دماهای تبرید می باشد. از آنجایی که هدایت الکتریکی فلز مس حدود ۹۷ درصد و در مقایسه با فولاد و آلومینیوم بسیار بالا است، این فلز برای ساخت ابزارهای هدایت الکتریسیته بسیار ایده آل بوده و کاربرد فراوانی در این زمینه دارد. از مس در ساخت مبدل های حرارتی، ظروف آشپرخانه، رادیاتور وسایل نقلیه و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
مس در ساختمان سازی
فلزات مختلف کاربرد زیادی در صنایع گوناگون از جمله صنعت ساختمان سازی دارند و هر کدام دارای مزایا و قابلیت های منحصر بفردی هستند. یکی از فلزات غیرآهنی که امروزه بسیار مورد توجه معماران و طراحان داخلی قرار گرفته و کاربرد بسیار زیادی در ساخت و سازهای مختلف دارد، مس می باشد. این فلز به دلیل رنگ منحصر به فردی که دارد در قسمت های مختلف یک سازه از نماسازی گرفته تا نازک کاری و دکوراسیون داخلی مورد استفاده قرار می گرد. البته کاربرد مس در ساختمان سازی به اندازه فلزاتی مانند آهن و آلومینیوم نیست، ولی به عنوان یک عنصر دکوراتیو مصارف زیادی به خصوص در سازه های مدرن امروزی کاربرد دارد.
 

ویژگی های مس
مس نیز مانند فلزات دیگر اکسید می شود که البته این ویژگی به عنوان یک مزیت برای مس در نظر گرفته می شود. چرا که با گذشت زمان، زنگاری بر سطوح مسی ایجاد می شود که آن را زیباتر می نماید. البته همه معماران، اکسید شدن مس را مزیت آن نمی دانند و بر این باورند که زنگار ایجاد شده بر روی سطح مسی منجر به کاهش زیبایی و جذابیت نما می شود. ولی با این حال، امروزه در ایران و در بسیاری از کشورهای توسعه یافته از این فلز خوشرنگ در صنعت ساختمان سازی استفاده های فراوانی می شود. مس باعث می شود تا سازه رنگ و شکلی متفاوت و منحصر به فرد به خود بگیرد و خاص باشد.
استفاده از مس به هزاران سال پیش بازمی گردد و به دلیل قابلیت شکل پذیری بسیار بالایی که دارد در ساخت اشیاء دکوراتیو، انواع مجسمه، جواهرات، وسایل روشنایی و ظروف آشپزخانه کاربرد زیادی دارد. طراحان داخلی و معماران به دلیل وجود تضاد بین بافت سرد و رنگ گرم آن به سمت این فلز جذب می شوند. مس در طیف های نارنجی و قرمز وجود دارد و نمای متالیک و ظاهر جذاب آن بسیار جلب توجه می کند. با داشتن چنین ویژگی هایی، بی دلیل نیست که مس در دنیای مدرن امروزی تبدیل به یکی از فلزات بسیار محبوب از لحاظ زیبایی و جذابیت شده است.
خوب است بدانید، مس و آلیاژهای آن مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی و زنگ زدگی و همچنین در برابر اسیدهای آلی و غیر آلی، محلول های نمکی، هالوژن ها، یون های آمونیاک دارند و واکنش پذیری شیمیایی آن بسیار پایین است. این ویژگی ها باعث شده تا مس تبدیل به یک متریال پرکاربرد در صنایع شیمیایی و غذایی شود.
کاربردهای مس در صنعت ساختمان سازی
همان طور که گفته ، مس فلزی است که به دلیل ویژگی ها و قابلیت های منحصر به فردی که دارد، علاوه بر ساختمان سازی در بسیاری از صنایع مانند صنعت کشتی سازی و خودروسازی برای ساخت ابزارهای دقیق مورد استفاده قرار می گیرد. از کاربردهای مس در صنعت ساختمان سازی و دیگر صنایع می توان به ساخت: سیم ها و لوله های مسی، تقویت کننده های الکتریکی، انواع لامپ روشنایی از قبیل لامپ های خلاء، تولید پیچ و مهره، تجهیزات مربوط به تهویه هوا، مخازن ضد زنگ، خطوط انتقال آب و بخار آب در ساختمان و پانل های دیواری در دکوراسیون داخلی، مجسمه های تزئینی و ظروف آشپزخانه، لوازم موسیقی و لوازم خانگی، روکش بدنه کشتی ها و لوله کشی در آب شور دریا، ماشین آلات صنعتی، کابل و جعبه تقسیم، لوله کشی منازل، قطعات کامپیوتر و همچنین ساخت سلاح‌های تاکتیکی و استراتژیک اشاره کرد.
آلیاژهای مس
مس و آلیاژهای از مقاومت بسیار بالایی برخوردارند و همان طور که گفته شد در صنایع مختلف کاربرد فراوانی دارند. برخی از آلیاژهای مس عبارتند از: برنج، برنز، مس-نیکل، مس-نیکل-روی و مس- سرب. برنج از روی عنصر اصلی تشکیل شده و دارای عناصر دیگری نظیر نیکل، آهن، سیلیسیوم و آلومینیوم می باشد که استحکام کششی بالایی دارد. از قلبع در تولید برنز به عنوان عنصر اصلی ساخت آلیاژ استفاده می شود. نیکل عنصر اصلی آلیاژهای مس-نیکل است و از عناصر آلیاژی دیگر نیز می توان در ساخت این آلیاژ استفاده کرد. در ساخت آلیاژهای مس-نیکل-روی از عناصری مانند نیکل و روی به عنوان عناصر اصلی استفاده می شود و امکان اضافه کردن عناصر دیگر نیز به این آلیاژ وجود دارد. مس های سرب دار یا آلیاژهای مس ریختگی دارای عنصر سرب هستند و در تولید این آلیاژ علاوه بر سرب از کمی نقره نیز استفاده می شود.
همان طور که گفتیم مس یک فلز غیر آهنی است که قادر به جذب فرکانس های موجود در طیف های مرئی می باشد. درخشش و گرمابخشی مس بی نظیر است و دارای ظاهری پر زرق و برق با خاصیت منعکس کردن نور می باشد. زمانی که مس با برنج و نقره ترکیب می شود، برای طراحی و دکوراسیون داخلی بسیار ایده آل خواهد بود و نمای جذابی ایجاد می کند. خوب است بدانید مس یک ماده ضد قارچ و باکتری است، از این رو هیچ گونه میکروبی بر روی آن رشد نمی کند. به همین دلیل برای آشپزخانه و سرویس بهداشتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. به طوری که در ساخت سینک آشپزخانه، کانتر، شیرآلات بهداشتی، سینک روشویی، دستگیره های درب کابینت و لامپ های روشنایی از آن استفاده می شود.
منبع این نوشته: خانه معماری

معرفی پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری به معرفی پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی می پردازیم. با ما همراه باشید.
فلزات یکی از انواع مصالح هستند که از گذشته های دور تا به امروز که در قرن 21 هستیم کاربرد فراوانی در ساخت و ساز دارند. استفاده از انواع فلز در انواع ساخت و ساز به هزاران سال پیش باز می گردد. مصریان باستان از فلزات مختلف برای ساخت ابزارهای مختلف استفاده می کرده اند و امروز همان طور که می دانید استفاده از این مصالح در ساختمان سازی امری غیرقابل انکار است. از ساختمان های کوچک گرفته تا آسمان خراش های فوق مدرن وجود فلزات را مشاهده می کنیم.
ویژگی های فلزات
برخی فلزات دارای خواص ویژه و بعضاً مشترک هستند و مقاومت و قابلیت شکل پذیری بالایی دارند که باعث شده برای ساخت انواع سازه کاربرد داشته باشند. فلزات برای استفاده در صنعت ساخت و ساز باید به صورت آلیاژهایی درآیند و به صورت خالص مورد استفاده قرار نمی گیرند. از آنجایی که نوسان یون ها و الکترون ها در فلزات به راحتی اتفاق می افتد، از هدایت گرمایی فوق العاده ای برخوردار هستند که ذرات مجاور خود را نیز وادار به نوسان یافتن می کنند.
خوب است بدانید در فلزات، یون ها توسط الکترون ها احاطه شده و این موضوع باعث انتقال حرارت در آن ها می شود. تعداد الکترون ها، اندازه یون ها و انرژی یون ها و الکترون ها از عوامل تاثیرگذار بر شکل فلزات است. یعنی در صورت گرم شدن فلز، با افزایش انرژی یون ها و الکترون های آن به اشکال مختلف درمی آیند. به عبارتی شکل فلزات بسته به حرارتی که به آن ها وارد می شود، متفاوت خواهد بود. حرارت باعث تغییر آرایش یون ها و در نتیجه تقویت خاصیت شکل پذیری فلزات می شود. از آنجایی که در بیشتر آرایش ها، یون ها در کنار یکدیگر قرار گرفته اند، فلزات نسبت به سایر متریال ها و مصالح متراکم تر می باشند.
پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی
در صنعت ساختمان سازی از فلزات آهنی و فلزات غیر آهنی استفاده می شود و آلومینیوم، فولاد و آهن را می توان پرکاربردترین فلزات مصرفی در این صنعت نامید. امروزه با استفاده از آلیاژهای فلزات مختلف، سازه های بسیار زیبا و بادوامی ساخته می شود. چرا که آلیاژ فلزات به دلیل روکش هایی که دارند بسیار بادوام هستند. این روکش های آلیاژی علاوه بر افزایش مقاومت فلزات در برابر عوامل مختلف، ظاهری متنوع و زیبا به آن ها می بخشند. استفاده از آهن آلات در این صنعت همواره رایج بوده و امروز نیز در ساخت تمامی بناها از آن ها استفاده می شود. چرا که بدون آهن آلات، سازه از مقاومت کافی برخوردار نبوده و عمر آن کاهش می یابد. در ادامه به معرفی پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی می پردازیم:
 
آهن
آهن به عنوان پرکاربردترین و پر مصرف ترین فلز در صنعت ساختمان سازی معرفی می شود. مقاومت بسیار بالایی که آهن دارد باعث شده تا این فلز در ساخت سازه های بسیار مقاوم کاربرد زیادی داشته باشد. به طوری که از آهن در تمامی مراحل ساخت یک سازه از جمله: فونداسیون، آرماتوربندی و نازک کاری استفاده می شود. از آهن به منظور ساخت انواع میلگرد، تیر آهن، ورق، لوله، نبشی، ناودانی، درب و بسیاری موارد مرتبط با ساختمان سازی استفاده می شود. این فلز ارزشمند با افزایش مقاومت ساختمان، طول عمر آن را نیز بالا می برد. قابلیت چکش کاری و ریخته گری از ویژگی های آهن است و به دلیل داشتن چنین ویژگی هایی می توان آهن را به اشکال مختلف درآورد.
البته آهن معایبی نیز دارد که مهم ترین آن مقاومت ناجیز آن در برابر هوازدگی است که منجر به خوردگی و زنگ زدگی این فلز می شود. برای رفع این مشکل در صنعت ساختمان سازی از آلیاژهای آهن که دارای روکش های مقاوم جهت محافظت از آن در برابر عوامل مختلف هستند، استفاده می شود. یکی از مهم ترین دلایلی که استفاده از آهن در صنعت ساختمان سازی را بسیار گسترش داده است، قابلیت شکل پذیری آن است. به طوری که بدون آهن و آلیاژهای آن ساخت یک بنا امکان پذیر نیست.
آلومینیوم
آلومینیوم یکی دیگر از پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی است که خالص آن به شکل نرم و با مقاومت پایین است. به همین دلیل آلومینیوم در صنایع مختلف به صورت خام کاربرد ندارد. آلیاژهای آلومینیوم عبارتند از: منیزیم، سیلیسیم و منگنز که از آن ها در صنعت ساخت و ساز استفاده های فراوانی می شود. وزن آلیاژهای آلومینیوم بسیار کم بوده و از مقاومت بالایی در برابر خوردگی و زنگ زدگی برخوردارند. همچنین از قابلیت تغییر شکل بالایی نیز برخوردار بوده، ولی خواص مکانیکی آن در برابر گرما و بار اضافی تغییر پیدا می کند. از آلومینیوم برای ساخت پانل های سبک شیروانی ها، اسکلت های سبک، قاب درب و پنجره و بسیاری موارد دیگر استفاده می شود.
مس و چدن
همان طور که گفته شد، فلزات مورد استفاده در صنعت ساختمان سازی به دو دسته آهنی و غیر آهنی تقسیم می شوند. مس یکی از فلزات غیرآهنی و پرکاربرد در این صنعت است و در نماسازی و طراحی و دکوراسیون داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر رنگ منحصر بفردی که مس دارد، مقاومت بالای آن در برابر پوسیدگی نیز باعث شده تا تبدیل به یکی از فلزات غیرآهنی پرکاربرد در ساختمان سازی شود. جالب است بدانید با قرار گرفتن مس در معرض هوا، سطح آن اکسید شده با ایجاد لایه ای از مس در برابر عوامل مختلف محافظت می کند.
چدن یکی دیگر از فلزات پرکاربرد در ساختمان سازی است که از ترکیب آهن با کربن و سیلیسیم ایجاد می شود. در گذشته از چدن به دلیل سهولت در قالب گیری به منظور ساخت لوله در ساختمان سازی استفاده می شد. چدن در برابر ضربه دچار شکستگی و ترک خوردگی می شود، ولی برای رفع این عیب می توان با اعمال عملیات حرارتی خاصیت چکش خواری را در آن ایجاد کرده و آن را در برابر ضربه تا حدی مقاوم کرد. همچنین لازم است بدانید چدن از مقاومت کششی پاینی برخوردار می باشد، ولی همچنان از پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی به شمار می رود.
انواع فولاد
انواع فولاد از ترکیب آهن با فلزات مختلف ایجاد می شوند و از پرکاربردترین فلزات در صنعت ساختمان سازی به شمار می آیند. اصلی ترین عنصر در فولاد، کربن است که بر ویژگی آن ها تاثیر مستقیم می گذارد. فولادها در انواع مختلف: فولاد کم کربن، فولاد پر کربن و فولاد با کربن متوسط تولید می شوند. به فولادی که درصد کربن آن بیش از 2 درصد است، آلیاژ چدن گفته می شود. خواص متنوعی که فولادهای مختلف دارند، باعث شده تا در صنایع مختلف و برای مصارف مختلف مورد استفاده قرار گیرند. یکی از مهم ترین ویژگی های فولاد، استحکام بسیار بالا و شکل پذیری بالا است که باعث شده کاربرد زیادی در ساختمان سازی داشته باشد. فولاد در انواع مختلف تولید می شود که برخی از آن ها نرم و شکل پذیر و برخی دیگر از سختی بالایی برخوردار هستند.
منبع این نوشته: خانه معماری

با مزایای سقف کوبیاکس و روش اجرای آن آشنا شوید

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری قصد داریم به بررسی و معرفی ویژگی ها و مزایای سقف کوبیاکس و همچنین روش اجرای آن بپردازیم. با ما همراه باشید.
سقف کوبیاکس (Cobiax) 
سقف کوبیاکس یکی از جدیدترین نوع سقف سبک است که امروزه در بسیاری از پروژه های ساخت و ساز در مکان های مختلف به کار گفته می شود. سقف های قدمی معمولاً سنگین و یکپارچه بوده و همان طور که می دانید این سقف ها در اثر نیروی ناگهانی زلزله منجر به تلفات بسیاری شده و همچنین فضای معماری را بر هم می زنند. از این رو با پیشرفت تکنولوژی استفاده از سقف های سبک روز به روز افزایش یافته و استفاده از مصالح مناسب جهت ساخت آن ها بسیار حائز اهمیت می باشد. استفاده از سقف های سبک، همچنین ایمنی ساختمان را نیز افزایش می دهد و از این جهت مورد توجه است.
اجزای اصلی سقف کوبیاکس عبارتند از: بتن، شبکه های مش تحتانی و فوقانی و آرماتور، گوی های توخالی و همچنین خرپای فلزی از نوع فولاد AII. سقف کوبیاکس در کارخانه ها، بیمارستان ها، هتل ها و مراکز تجاری و مسکونی و همچنین سازه های مرتفع و آسمان خراش ها کاربرد دارد.
انواع سقف کوبیاکس و ویژگی های آن ها
طراحی سقف سبک Cobiax بر اساس ایجاد فضاهای تو خالی درون دال بتنی مسلح صورت می گیرد و در دو نوع گوی تخت و گوی کروی شکل وجود دارند. جنس این گوی ها از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن است و در دسته مصالح دوست دار محیط زیست قرار می گیرند. slim line یا همان گوی تخت در دال هایی با ضخامت کمتر، کاربرد دارند و ارتفاع آن بین ۱۰ تا ۲۲ سانتی متر می باشد. Eco line یا گوی کروی شکل در دال هایی که ضخامت آن بیشتر است مورد استفاده قرار می گیرند و ارتفاع آن بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی متر می باشد. کاربرد این گوی ها به طور کلی در دهانه های بتنی عریض می باشد و ظرفیت باربری آن ها با دال کاملا بتنی برابر است.
نکته قابل توجه این که انواع گوی های کوبیاکس کاملاً قابل بازیافت هستند و از این موضوع از منظر محیط زیستی بسیار حائز اهمیت است. این گوی ها را می توان به راحتی در حد فاصل آرماتوربندی های بالا و پایین قرار داد. از آن جایی که تکنولوژی سقف کوبیاکس بر اساس ساخت سقف دال بتنی دو طرفه است، خاصیت باربری دو محوره با حذف بار مرده غیر سازه ای حفظ می شود. زمانی که لایه بتنی مقاوم در بالا و پایین دال و همچنین تیرچه های داخلی در دو امتداد به دلیل قرار دادن گوی ها در سراسر فضای میانی دال بتنی شکل می گیرند، باربری مناسبی برای این دال به وجود می آید.
 

 
مزایای سقف کوبیاکس
از جمله مزایای سقف کوبیاکس می توان به: کاهش مصرف میزان بتن و فولاد، کاهش بار اضافی بر ساختمان و به دنبال آن کاهش خطرات ناشی از زمین لرزه، ضد اشتعال و مقاوم بودن در برابر آتش، مقاومت خمشی، برشی و سختی بالا، تطابق با هر نوع سبک و معماری، اجرا به روش نیمه پیش ساخته، کاهش آسیب های احتمالی به سازه، سهولت حمل و نقل گوی های کوبیاکس و بتن ریزی بسیار آسان، کاهش ستون های سازه، بازسازی آسان، اجرای بازشوهای مختلف در قسمت های مختلف سقف، کاهش هزینه های اجرای تاسیسات ساختمان، برخورداری از قابلیت اجرا برای دهانه هایی با قطر بالا اشاره کرد.
سقف های سبک کوبیاکس به عنوان نوعی عایق حرارتی برای ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند و در زمان وقوع آتش سوزی منجر به تخریب و ریزش سازه نمی شوند. مدت زمان اجرای سقف کوبیاکس نسبت به سقف های معمولی کوتاه تر است و باعث افزایش عمر مفید ساختمان نیز می شود. این سقف ها همچنین نوعی عایق صوتی نیز هستند و مانع از انتقال سر و صدا می شوند. دلیل سبک سازی سقف های کوبیاکس، حذف بتن غیر باربر از درون دال است و کاهش ارتفاع کلی سازه با این سقف باعث می شود تا ارتفاع سقف بهینه گردد. سقف های کوبیاکس همچنین مناسب برای ساختمان های بنا شده بر روی خاک ضعیف هستند.
سقف های کوبیاکس معایبی هم دارند. از جمله این که: برای طراحی آن ها هیچ استاندارد و آیین نامه مشخصی وجود ندارد و برای پروژه های کوچک اصلاً مقرون بصرفه نیست. رفتار سقف های سبک کوبیاکس در برابر نیروهایی از قبیل باد غیر قابل پیش بینی است و هنوز تحقیقات زیادی در این مورد صورت نگرفته است.
اجرای سقف کوبیاکس
قالب بندی مرحله اول اجرای سقف کوبیاکس است که باید به صورت یکپارچه در اطراف تیرهای بتنی انجام شود. توجه داشته باشید، زیرسازی قالب ها باید کمی خیز به سمت بالا داشته باشد که این کار توسط جک، چهارپایه و یا داربست انجام می شود. این کار برای آن که وزن بتن ریخته شده در مرحله بتن ریزی را تحت بارهای مرده یا بارهای اجرا، قالب ها را تراز کند. آرماتوربندی شبکه تحتانی و تیرها در مرحله دوم اجرا قرار دارد که طبق نقشه های اجرایی از طرف مهندسین انجام می شود. قطر آرماتورهای تحتانی بیشتر از آرماتورهای فوقانی و در نتیجه فاصله بین آن ها کمتر است. آرماتوربندی تحتانی باید با رعایت پوشش لازم میلگردها و تیرها بسته شوند.
در مرحله سوم نوبت به جاگذاری قالب های بیضی و توپی شکل کوبیاکس می رسد که باید بر اساس فاصله بین دو شبکه آرماتوربندی انتخاب شوند. برای این که قالب های کوبیاکس روی آرماتور تحتانی نشست نکنند و همچنین امکان تردد کارگران در حین عملیات اجرایی وجود داشته باشد، یکسری پایه با استفاده از میلگرد برای آن ها ساخته می شود که اطراف قالب ها را احاطه کرده و نشیمن آرماتورهای فوقانی را به وجود می آورند. حالا باید آرماتوربندی شبکه فوقانی را طبق نقشه اجرایی شروع کنیم. شبکه فوقانی میلگردها که روی سقف قرار گرفته باید با استفاده از سیم های آرماتوربندی و میلگردهای سنجاقی به شبکه زیرین وصل شود.
بتن ریزی آخرین مرحله از اجرای سقف کوبیاکس است و از بتن معمولی در دو مرحله استفاده می شود. شکل کروی گوی های کوبیاکس باعث شده تا بتن ریزی آسان تر شده و میزان ویبره لازم کاهش یابد. میزان بتن مصرفی در این سقف ها کاهش یافته و قالب های کوبیاکس بتن را به راحتی زیر قالب ها و زیر آرماتورهای شبکه تحتانی هدایت می کنند.
در اجرای سقف کوبیاکس به نکات زیر توجه کنید:
همان طور که در بالا نیز اشاره شد، بتن مورد استفاده در عملیات بتن ریزی سقف کوبیاکس از نوع بتن معمولی و با اسلامپ حدود ۱۰ تا ۱۱ سانتی متر است. استفاده از روان کننده های بتن در اجرای این سقف ضرورتی ندارد. چرا که بتن ریزی به دلیل شکل کروی گوی ها آسان خواهد بود. گوی های کوبیاکس را معمولاً برای این که حرکت نکنند درون قفسه های نگهدارنده ای به نام کیج قرار می دهند. توجه داشته باشید، ضخامت بتن پوششی که در بین گوی های بالا و پایین قرار می گیرد باید حداقل ۵ سانتی متر باشد.
قبل از شروع عملیات بتن ریزی باید محل داکت های تاسیساتی و بازشوها بر روی سقف تعیین شده و همچنین نسبت به نصب آرماتورهای تقویتی موربی در اطراف بازشوهای بزرگ اقدام کرد. بعد از باز کردن قالب های سقف، توصیه می شود تعدادی از جک ها در زیر سقف باقی بماند. بدین ترتیب از فشار ناگهانی و احتمالی سقف کاسته خواهد شد. نکته قابل توجه این که، سقف کوبیاکس تنها در ساختمان هایی که نهایتاً سه طبقه دارند قابل استفاده است. برای استفاده از کوبیاکس در ساختمان های بیش از سه طبقه باید از دیوارهای برشی هم در کنار کوبیاکس استفاده شود.
منبع این نوشته: خانه معماری

آشنایی با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری قصد داریم شما عزیزان را با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
مصالح ساختمانی چیست؟
مصالح ساختمانی، متریال هایی است که در احداث و تولید سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت طبیعی و یا مصنوعی، خام یا ترکیبی وجود دارند. ویژگی های هر کدام از این مصالح منحصر بفرد می باشد. توجه داشته باشید، برای ترسیم نقشه های ساختمانی و همچنین اجرای آن ها باید با تمامی مصالح مورد نیاز در ساخت و ساز آشنا بود تا بدین ترتیب بتوان سازه ای مقاوم و با دوام احداث نمود. از جمله رایج ترین و قدیمی ترین مصالح ساختمانی می توان به : چوب، سیمان، فلز، آجر و بتن اشاره کرد.
متریال هایی که از مقاومت بسیار بالا و هزینه مقرون بصرفه برخوردار بوده و از گذشته تا به امروز در پروژه های مختلف از آن ها استفاده می شود. امروزه مصالحی تولید و به بازار عرضه می شوند که از قابلیت ها و مزایای بی شماری برخوردارند و در برخی موارد، مصالح قدیمی را منسوخ کرده اند. لازم به ذکر است، مقاومت و کارایی مصالح، استفاده از آن ها را در قسمت های مختلف ساختمان تعیین می کند. در ادامه به معرفی و بررسی مصالح بر اساس جنس و نحوه تولید آن ها می پردازیم:
معرفی انواع مصالح ساختمانی
بر اساس جنس: مصالح ساختمانی بر اساس جنس آن ها به دو دسته کلی مرکب و ساده تقسیم می شوند:
مصالح ساده که با عنوان مصالح طبیعی یا مصنوعی نیز معرفی و شناخته می شوند به مصالحی اطلاق می شود که از مواد تشکیل دهنده مشابه تولید شوند. از این دسته مصالح می توان به : ن، آجر، سیمان و بلوک اشاره کرد. مصالح مرکب نیز به دو صورت طبیعی و یا مصنوعی وجود دارند که متشکل از چندین متریال هستند و از این دسته مصالح می توان به: انواع ملات، بتن و ایزوگام اشاره نمود.
بر اساس نحوه تولید: شیوه تولید مصالح ساختمانی، متفاوت است و به طور کلی به دو دسته پیش ساخته و درجا تقسیم می شوند:
مصالح پیش ساخته در کارخانه یا کارگاه های مختلف تولید شده و پس از تولید به محل اجرای پروژه انتقال می یابند. این مصالح از هزینه های کلی پروژه و زمان اجرای آن و همچنین از میزان ضایعات ساخت و ساز کاسته و بدین ترتیب به نوعی در دسته مصالح دوستدار محیط زیست قرار می گیرند. لازم است بدانید مصالح پیش ساخته در برابر اعمال تغییرات ممکن است انعطاف پذیری لازم را نداشته باشند. همچنین مراحل اولیه طراحی و تولید آن ها بسیار زمان بر است ولی مزایا و کارایی این مصالح، امروزه آن ها را به مصالحی رایج در صنعت ساختمان سازی تبدیل کرده است. از جمله این مصالح می توان به دال بتنی پیش ساخته، دیوارهای بتنی پیش ساخته، پانل های گچی پیش ساخته، کاشی و سرامیک، انواع بلوک و آجر اشاره کرد.
مصالح ساختمانی درجا به مصالحی گفته می شود که تولید آن در محل اجرای پروژه های ساخت و ساز صورت گرفته و مورد استفاده قرار می گیرند. انواع ملات، قیرگونی درجا، اسکلت ساختمان، چهارچوب درجا و بتن درجا از جمله این مصالح هستند.
 

 
کاربرد انواع مصالح ساختمانی
 
سنگ
سنگ از گذشته تا به امروز در صنعت ساخت وساز مورد استفاده بوده و هست. سنگ ها مواد جامد و سختی هستند که از پیوند یک یا چند کانی ایجاد شده و در سه نوع آذرین، رسوبی و دگرگون وجود دارند. سیلیس عنصر اصلی تمام سنگ های موجود بر روی کره زمین است و علاوه بر سیلیس و بسته به شرایط شکل گرفتن آن ها، شامل کانی ها و مواد تشکیل دهنده متفاوتی هستند. سنگ یکی از مصالح ساختمانی در دسترس است که دارای انواع مختلف با مقاومت و کارایی متفاوت می باشد. سنگ های موجود در طبیعت عبارتند از: گرانیت، مرمر، تراورتن، کوارتزیت، مرمریت، ماسه سنگ، سنگ گابرو و سنگ دیوریت که در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارند.
در این صنعت از انواع سنگ های طبیعی یا خام و غیر طبیعی استفاده می شود. سنگ های طبیعی به سنگ های رودخانه ای، سنگ های لاشه ای، سنگ های لایه ای و سنگ های کوهی گفته می شود و سنگ های کار شده همان طور که از نام آن ها بر می آید به سنگ هایی گفته می شود که بسته به کاربردی که در ساختمان سازی دارند، بر روی آن ها کار می شود. از جمله این سنگ ها می توان به : سنگ لوحی، سنگ چند وجهی، سنگ قواره ای و سنگ دو تیشه اشاره نمود. سنگ ها مصالح مقاوم و با دوامی هستند که در ساخت تونل ها، پل ها، کف سازی، پی سازی، نماسازی، سنگ چینی، دکوراسیون داخلی و ساخت پله کاربرد دارند.
انواع مصالح ساختمانی: چوب
چوب یکی از مصالح ساختمانی طبیعی است که در طبیعت وجود دارد و بسیار گران قیمت می باشد. در بسیاری از ساختمان های امروزی نیز از چوب به عنوان متریالی مهم استفاده می شود و انواع گوناگون آن دارای کیفیت متفاوتی است. به همین دلیل مصارف و کاربرد انواع مختلف چوب، متفاوت است. شرایط رشد چوب یکی از مهم ترین عواملی است که در میزان کیفیت آن تاثیر می گذارد. چوب نیز مانند سنگ در دو نوع طبیعی و مصنوعی وجود دارد.
چوب طبیعی که همان چوب درختان جنگلی است و از رنگ و بافت طبیعی برخوردار می باشد، بسیار گرانقیمت است. چوب مصنوعی از فرآوری چوب طبیعی ایجاد می شود و در برابر نفوذ آب، حرارت، گرد و غبار مقاوم بوده و دارای تنوع بالایی نسبت به چوب طبیعی است. از این رو کاربرد آن در ساخت و ساز بیشتر و قیمت آن نسبت به چوب طبیعی مقرون بصرفه تر است. MDF، پلی وود، نئوپان و اچ دی اف نمونه هایی از چوب مصنوعی هستند. انواع چوب در ساخت درب و پنجره، اعضای باربر ساختمان، نماسازی بنا، کفپوش، دیوارپوش، راه پله و تیرهای چوبی کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: خاک رس
خاک یکی از مصالح ساختمانی است که از ترکیب مواد عالی و معدنی ساخته می شود. خاک به طور کلی در اثر هوازدگی و تخریب سنگ ها به وجود می آید و در دو نوع چسبنده و غیر چسبنده وجود دارد که از دانه بندی ریز یا درشت برخوردار می باشد. خوب است بدانید لایه سطحی و در حقیقت اولین لایه از سطح زمین را خاک تشکیل می دهد. نوع خاک به شرایط آب و هوایی، نوع سنگ اولیه، فعالیت موجودات زنده و منطقه جغرافیایی بستگی دارد. خاک رس یکی از انواع خاک های چسبنده است که کاربرد زیادی در صنعت ساخت و ساز دارد و در نتیجه فرسایش سنگ های دگرگون و آذرین ایجاد می شود. خاک رس دارای دانه های بسیار ریز است و با عنوان کلوئید نیز معرفی و شناخته می شود.
از خاک رس به منظور کنترل دمای ساختمان استفاده می شود و کمک شایانی به یجاد پایداری گرما در ساختمان می نماید و استفاده از خاک رس تاثیر بسزایی در تثبیت گرما و سرما و کنترل دمای ساختمان دارد. سهولت استفاده و کندگیر بودن از ویژگی های خاک رسد بوده و به همین دلیل مصالحی از قبیل: آجر، کاشی، سرامیک، ملات گچ و خاک، سفته، ملات گل آهک، کاه گل و سفال از خاک رس ساخته می شوند.
انواع مصالح ساختمانی: بتن
بتن یکی دیگر از رایج ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است از ترکیب آب و سیمان پرتلند ایجاد می شود. ایجاد حباب در هنگام ساخت بتن از استقامت آن کاسته و برای جلوگیری از این اتفاق باید ویبراتورهای خاصی استفاده شود. بتن در انواع مختلفی از قبیل: بتن سبک و سنگین، بتن متخلل، هوادار، با مقاومت بالا، پلیمری و بتن خودمتراکم وجود دارد.
بتن سنگین از سنگدانه های سنگین تشکیل می شود و وزن آن 3 تا 4 هزار کیلوگرم بر متر مکعب است. بتن سبک دارای سنگدانه های سبک است و وزن آن حداکثر ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. این نوع بتن در ساخت بلوک های بتنی کاربرد دارد. بتن متخلخل متشکل از روزنه ها و حفره های متعدد است که به منظور عبور آب یا هوا در آن ایجاد می شوند. بتن هوادار نوعی بتن یبک است که با استفاده از افزودنی های هوازا تولید می شود و کاربرد آن در مکان هایی است که امکان ذوب و انجماد بتن وجود دارد. مقاومت بتن با مقاومت بالا از ۴۰ مگاپاسکال بیشتر است و برای تولید آن باید نسبت آب به سیمان کم شود. این بتن دارای خواص مکانیکی بسیار بالاست. از این رو در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
در بتن پلیمری، مواد پلیمری برای اتصال سنگدانه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند و در تولید آن سیمان وجود ندارد. حجم حفره های بین سنگدانه ها با استفاده از مواد پلیمری بسیار کاهش می یابد. بتن خود متراکم بدون نیاز به ویبره تولید شده و برای بتن ریزی های حجیم مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت بالایی که بتن دارد، از آن برای مقاوم سازی سازه و به طور کلی در ساخت پل ها، سدها، کف سازی ها، تونل ها و کفپوش استفاده می شود.
آهن آلات
ویژگی هایی مانند مقاومت بسیار بالا و قابلیت شکل پذیری باعث شده تا از آهن آلات در صنعت ساخت و ساز استفاده بسیاری شود. آهن آلات در صنعت ساختمان سازی معمولاً به صورت آلیاژهای آن کاربرد دارد. آلیاژهایی از قبیل: فولاد، مس، چدن و آلومینیوم برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام داری کاربرد متفاوتی هستند. با استفاده از آهن آلات، دوام و مقاومت سازه افزایش می یابد. لازم به ذکر است این مصالح ساختمانی در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت ندارند و برای جلوگیری از این امر باید روکش های مختلف برای آن استفاده شود. آهن آلات در ساخت انواع ابزارهای ساختمانی، تیر آهن، انواع ورق ها، انواع درب، نبشی ها و انواع میلگرد کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: آجر
آجر که از پختن خشت در کوره با حرارت بالا تولید می شود یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و همواره کاربرد زیادی در این صنعت داشته است و از قدیمی ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود. از جمله کوره های آجرپزی می توان به: کوره هوفمن، کوره تونلی و کوره تنوره ای اشاره کرد. آجر در انواع مختلف و به شکل: آجر معمولی، سفالی، آجر جوش، نسوز و آجر سنگفرش تولید می شود.
آجر فشاری، آجر سفید و آجر قزاقی از جمله آجرهای معمولی هستند. وزن آجر سفالی نسبت به آجر معمولی کم تر است و در دو نوع سقفی و دیواری و به صورت سوراخ دار تولید می شود. آجر جوش مقاومت بالایی در برابر ضربه، لب پریدگی، سائیدگی، مواد شیمیایی، یخبندان و لب پر شدن دارد و حداکثر تا ۶ درصد آب را می تواند جذب کند. آجر نسوز در برابر حرارت بسیار مقاوم بوده و برای محیط هایی با میزان حرارت بالا مناسب است. خاک رس ذوب نشدنی ماده اصلی تشکیل دهنده این آجر است. در آجر نسوز هیچ گونه ماده قلیایی و یا آهک وجود نداشته و دارای رنگ های متنوعی است. آجر سنگفرش در برابر سایش و جذب آب مقاوم هستند و مناسب برای سنگفرش کردن و کف سازی می باشند.
گچ
یکی از مصالح ساختمانی بسیار پرکاربرد، گچ می باشد که به شکل پودری نرم و سفید رنگ است. گچ از سنگ گچ بدست می آید و هیچ ماده افزودنی دیگری در تولید آن مورد استفاده قرار نمی گیرد. انواع گچ عبارتند از: گچ سفیدکاری، گچ میکرونیزه، گچ عاج، گیپتون و سیوا. گچ سفیدکاری که به رنگ سفید است، یکی از گچ های مقرون به صرفه است که برای پوشش سطح و سفیدکاری دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد. گچ میکرونیزه نوعی از گچ است که از فرآوری گچ معمولی ایجاد شده و برای کشته کشی، سفیدکاری و گچ بری کاربرد دارد که البته در این روزها استفاده زیادی از آن نمی شود. گچ عاج دارای دانه بندی بسیار ریز با زمان گیرش طولانی است. به همین دلیل از آن به منظور کشته کشی بنا و ساخت پنل های پیش ساخته گچی استفاده می شود.
گچ گیپتون چسبندگی بالایی در مقایسه با سایر گچ ها دارد و آن را می توان بر روی انواع سطوح از قبیل بلوک های بتنی، سطوح فومی و سطوح بتنی متخلخل اجرا کرد. گچ سیوا مقاومت خوبی در برابر رطوبت داشته و مانع از انتقال حرارت و صوت می شود. گچ سیوا از ترکیب گچ میکرونیزه با سایر افزودنی ها تولید شده و مناسب برای زیرکاری است. گچ به طور کلی در دسته مصالح زودگیر قرار داشته و در ساخت ملات، سفیدکاری سقف و دیوارهای ساختمان، ساخت پنل های پیش ساخته و المان های دکوراتیو کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: سیمان
سیمان پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است که با ترکیب مواد آهکی مانند آلومینیوم اکسید و سیلیسیم تولید می شود. سیمان به صورت پودری بسیار نرم است و به صورت فله ای و یا بسته بندی به بازار عرضه می شود. در صورت ترکیب سیمان با آب، ماده ای سخت ایجاد می شود که بتن نام دارد و همان طور که گفته شد برای مقاوم سازی سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سیمان در انواع مختلف: سیمان پرتلند، سیمان رنگی و نسوز وجود دارد. سیمان پرتلند یکی از انواع مرغوب سیمان است که کاربرد ویژه ای در صنعت ساخت و ساز دارد. سیمان پرتلند در 5 نوع وجود دارد که هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند. سیمان رنگی همان سیمان سفید است که به آن رنگدانه اضافه می شود و منجر به ایجاد سطحی صاف و یکدست می گردد. به همین دلیل از سیمان سفید برای پوشش نمای ساختمان بسیار استفاده می شود. این سیمان دارای مقاومت مکانیکی بالایی است و ترک نمی خورد. سیمان نسوز مقاومت بالایی در برابر حرارت های بالا و شوک حرارتی، مواد خورنده، سولفات ها، سائیدگی، ضربه و آب های اسیدی دارد و زودگیرتر از سیمان پرتلند است. از سیمان در ساخت قطعات از پیش ساخته، ساخت تونل ها و پل ها، راه سازی و تولید بتن استفاده می شود.
ملات
ملات یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرمصرف در ساختمان سازی است که از ترکیب چند ماده ایجاد شده و بسیار چسبنده است و به منظور بهم چسباندن سایر مصالح به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین حجم مخلوط ملات را ماده پر کننده تشکیل می دهد و ماده چسباننده جزء دیگر ملات می باشد. علاوه بر این مواد از مواد افزودنی مانند: هواسازها، روان کننده ها، مواد پوزولانی، رنگدانه ها و مواد نگهدارنده آب نیز به ملات اضافه می شود تا خواص ملات افزایش یابد.
ملات ها نیز مانند بسیاری از مصالح ساختمانی دارای انواع مختلفی هستند که کاربردهای متفاوتی را در صنعت ساخت و ساز دارند. به طور کلی ملات ها را می توان به سه دسته ملات آبی، ملات هوایی و ملات ویژه تقسیم کرد. ملات آبی در محیط های آبی کاربرد دارد و در مجاورت با آب تبدیل به ماده ای سخت می شوند. ملات ماسه و آهک، ملات ماسه و سیمان و ملات خاک شنی و آهک از این دسته هستند. ملات کاه گل و ملات گچ و خاک از جمله ملات های هوایی هستند که در برابر هوا خود را گرفته و خشک می شوند.
برای تولید ملات های ویژه باید مواد افزودنی خاصی را به ملات های معمولی اضافه کرد تا بدین وسیله قابل استفاده در مکان ها و پروژهای مختلف باشند. ملات سیمان و یا آهک پوزولانی از جمله ملات های ویژه هستند که مواد پوزولانی به آن ها اضافه شده و آن ها را در برابر مواد شیمیایی و حمله سولفات ها بسیار مقاوم می کند. در صورت افزودن مواد آب بند به ملات می توان ملات را در مکان های در معرض آب مانند منابع آبی یا استخرها مورد استفاده قرار داد.
انواع مصالح ساختمانی: شیشه
شیشه یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرکاربرد و ماده ای شفاف با قابلیت عبور نور است. ماسه و سیلیکات ها مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه هستند. برای افزایش مقاومت شیشه و کاهش خاصیت شکنندگی آن از تثبیت کننده ها در تولید آن استفاده می گردد. شیشه دارای انواع مختلفی از قبیل: شیشه رنگی، شیشه دوجداره، شیشه نشکن، شیشه ضد آتش، شیشه سکوریت، شیشه خم، شیشه رفلکس و شیشه هوشمند مات شونده است که هر کدام کاربرد ویژه خود را دارند.
از شیشه هوشمند مات شونده امروزه در خانه های هوشمند استفاده می شود و جالب است بدانید این شیشه نور ورودی به ساختمان را تنظیم می کند و موجب کاهش هزینه های گرمایشی و سرمایشی ساختمان می شوند. شیشه رنگی دارای تنوع رنگی زیادی است و میزان جذب نور آن بسیار زیاد است. شیشه رفلکس که عملکرد آن مانند آینه است، در روز از دیده شدن درون ساختمان جلوگیری می کند. شیشه رفلکس همچنین منعکس کننده طیف های نور است و از ورود آن به ساختمان جلوگیری می کند. شیشه دوجداره از کنار هم قرار گرفتن دو لایه شیشه که فضای بین آن ها با گاز آرگون پر شده ساخته می شود و نقش عایق صوتی و حرارتی را ایفا می کند. این شیشه ها اتلاف انرژی را تا حد زیادی کاهش می دهند.
شیشه لمینت یا نشکن در اثر وارد آمدن ضربه، خرد نمی شود. چرا که بین لایه های این شیشه یک لایه نایلونی قرار دارد که منجر به در کنار هم قرار گرفتن خرده شیشه ها می شود. شیشه لمینت در حقیقت مقاوم ترین نوع شیشه است و تحت فشار و گرما توسط لایه های نایلونی بهم چسبیده تولید می شود.
نکته
شیشه سکوریت در اثر حرارت و سرد شدن ناگهانی تولید شده و برای مکان هایی که مقاومت در برابر حرارت و ایمنی اهمیت دارد، کاربرد دارند. از این شیشه همچنین در ساخت درب های بدون قاب و یا مکان هایی که حفظ ایمنی انسان اهمیت دارد، استفاده می شود. شیشه خم به شکل قوس است و در ساخت پنل های جداره راه پله کاربرد دارد و به زیباسازی فضا کمک شایانی می کند.
به طور کلی شیشه در ساخت درب و پنجره، نماکاری ساختمان، ساخت آینه، ساخت نورگیر، کاشی شیشه ای، بلوک شیشه ای و المان های دکوراتیو استفاده می شود. این روزها شیشه دوجداره در ساخت درب و پنجره و شیشه رفلکس برای نمای ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. کرتین وال یکی از نمونه های نمای تمام شیشه ای با جلوه بی نظیر است که هم به سازه و هم به فضای شهری زیبایی خاصی می بخشد.
معرفی مصالح نوین ساختمانی
پیشرفت علم و تکنولوژی باعث شده تا شاهد استفاده از شیوه های نوین در ساخت مصالح ساختمانی باشیم و بدین واسطه کیفیت و دوام مصالح نیز روز به روز افزایش می یابد. این موضوع باعث می شود تا عمر سازه ها طولانی تر و دوام آن ها بیشتر شود. تکنولوژی نانو یکی از تکنولوژی هایی است که امروه در تولید مصالح گوناگون کاربرد دارد. مصالحی که با استفاده از این تکنولوژی تولید می شوند از کیفیت و مقاومت بیشتری در برابر عوامل مختلف از جمله: تغییرات آب و هوایی، فرسودگی، زنگ زدگی، تخریب، نفوذ آب و حمله سولفات ها برخوردارند و جایگزن بسیار خوبی برای مصالح ساختمانی سنتی هستند.
مصالح نانو در ساخت سازه های هوشمند نیز کاربرد بسیاری دارند و به اجرای اصول بهینه سازی مصرف انرژی نیز کمک بسیاری می کنند. این مصالح هوشمند و نوین دارای قابلیت های منحصر به فردی هستند و در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:
شیشه مات شونده هوشمند، پانل کامپوزیت آلومینیومی
یکی از جدیدترین مصالح هوشمند ساختمانی، شیشه مات شونده هوشمند است و از هدررفت انرژی تا حد زیادی جلوگیری می کند. بدین ترتیب که با توجه به نور و حرارت مورد نیاز ساختمان مات یا روشن می شود. از این شیشه ها برای ساخت درب و پنجره و همچنین پارتیشن ها استفاده می شود. پانل های آلومینیومی متشکل از دو ورق آلومینیوم هستند و بین آن ها پلی اتیلن قرار دارد. مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، انجماد، آب و ضربه از ویژگی های این پانل ها است و در نماسازی ساختمان کاربرد دارند.
بتن اسفنجی، پانل های گچی پیش ساخته
بتن اسفنجی یکی از مصالح ساختمانی نوین و هوشمند است که دارای حفره های خالی می باشد و آب را به خود جذب و از خود خارج می کند. مواد سازنده بتن اسفنجی عبارتند از: خاکستر بادی، گاز سیلیس و سرباره که باعث می شوند این بتن در برابر ترک خوردگی و تخریب مقاوم باشد. از بتن اسفنجی در زیرسازی چمن ها و هدایت آب باران به سطوح زیرزمینی استفاده می شود. پانل های گچی پیش ساخته برای ساخت دیوارهای کاذب کاربرد داشته و به عنوان نوعی عایق صوتی و حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند و از انتقال گرمای ساختمان و سر و صدا جلوگیری می کنند.
ورق پلی کربنات، کاشی حرارتی
این مصالح ساختمانی ساخته شده از ترموپلاستیک هستند و جایگزین بسیار خوبی برای شیشه می باشند. ورق های پلی کربنات بسیار سبک بوده و درارای رنگ بندی بسیار متنوع می باشند. این مواد از مقاومت بالایی در برابر اشعه های مضر خورشید برخوردار بوده از عبور آن ها به داخل ساختمان جلوگیری می کنند و در اجرای سقف کاذب کاربرد دارند. کاشی حرارتی یکی از انواع کاشی است که رنگ آن با تغییر دمای محیط، تغییر می کند و در دسته مصالح هوشمند دکوراتیو قرار دارند. این کاشی را در آشپزخانه و حمام مورد استفاده قرار می دهند و مانند یک عایق عمل می کند که استحکام و دوام بالایی دارد.
ویژگی های مصالح پایدار
استفاده بی رویه و نادرست از برخی مصالح ساختمانی تجدیدناپذیر باعث می شود تا منابع آن ها تمام شده و آیندگان از داشتن این مصالح محروم شوند. به طور کلی مصالح ساختمانی تاثیر قابل توجهی بر چرخه محیط زیست دارند و منجر به ایجاد و یا پرهیز از خطرات زیست محیطی می شوند. استخراج این مواد از طبیعت و تخریب آن ها باعث ایجاد آلودگی های بی شماری شده که بر زمین و جو آن تاثیرات مخربی دارد. از این باید در صنعت ساخت و ساز انتخاب مصالح پایدار بسیار مورد توجه قرار گیرد تا بدین ترتیب خطرات زیست محیطی کاهش یابد.
توجه داشته باشید، تولید و بهره برداری از مصالح پایدار باید به گونه ای باشد که از نظر انرژی کارآمد باشند. هیچ گونه آلودگی زیست محیطی دائمی در طول عمر این مصالح نباید رخ بدهد و پس از استفاده باید از قابلیت تخریب برخوردار باشند. مصالح پایدار بسیار مقرون بصرفه هستند و استفاده از آن ها کاهش هزینه ها را به همراه خواهد داشت. مصالح پایدار باید در چرخه طبیعت قرار گیرند، غیر سمی بوده و هیچ نوع آلودگی ایجاد نکنند. این مصالح باید از ویژگی بازیافت پذیری برخوردار بوده و هرگز نباید تبدیل به ترکیب های تجزیه ناپذیر گردند. توجه داشته باشید با استفاده از مصالح پایدار می توان کیفیت هوای ساختمان را بهبود بخشید. البته تمام جوانب مربوط به چرخه عمر آن ها باید مورد ارزیابی قرار گیرد:
فاکتورهای مهم در ارزیابی مصالح پایدار
معیارهای سلامتی و زیست محیطی عبارتند از: سازگاری با اصول زیست محیطی، روش استخراج مواد اولیه، انرژی پنهان و تاثیر مصالح بر وضعیت هوا، قابلیت بازیافت و میزان هدر رفت مصالح تامین آسایش و آرامش ساکنین، پتانسیل اسیدسازی، اثر چرخه حیاط مصالح، تخریب لایه اوزون، گرمای ناشی از گازهای گلخانه ای، تغییر در محیط طبیعی، آلودگی آب و هوا، تولید مواد سمی، ایمنی در برابر آتش، ایمنی افراد حین استفاده و همچنین کیفیت هوای داخل ساختمان.
معیارهای تکنیکی عبارتند از: دوام، مقاومت و حداکثر میزان عمر مصالح، سهولت استفاده در ساخت و ساز، استحکام در برابر تخریب و مقاومت در برابر حرارت و آتش، قابلیت نگهداری، تکنیک های فنی، خاصیت آکوستیک، وزن و جرم مصالح و همچنین قابلیت سازه ای.
معیارهای اقتصادی و اجتماعی عبارتند از: تامین امنیت و سلامتی برای افراد جامعه، زیبایی و جلوه ظاهری، هزینه نگهداری و هزینه دورریز مصالح، هزینه مالکیت، به کارگیری مصالح بومی، تطبیق با سنت ها و فرهنگ ها، سازگاری با اصول زیبایی شناسی، فاکتورهای حسی، هزینه نیروی کار، هزینه تعمیرات، و حمل و نقل و هزینه چرخه حیات.
معیارهای مدیریت طراحی عباتند از: خلاقیت و ایده پردازی، ذوق و سلیقه معمار، فاکتورهای جغرافیایی و آب و هوایی، قابلیت دسترسی و همچنین قابلیت تولید سفارشی.
قیمت مصالح ساختمانی
تنوع مصالح ساختمانی و همچنین کاربرد آن ها در صنعت ساخت و ساز بسیار متنوع و متفاوت است. هر کدام از مصالح ساختمانی با توجه به ویژگی ها و کاربری هایی که دارند از قیمت های متفاوتی برخوردارند و فاکتورهای بی شماری در تعیین قیمت آن ها دخیل می باشند. از جمله این فاکتورها می توان به: خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی مصالح، جرم و حجم و چگالی، مقاومت اسیدی و قلیایی آن ها، مقاومت در برابر خوردگی و در برابر گازها و هوازدگی، خاصیت ارتجاعی و خزش، مقاومت فشاری و درجه سختی و همچنین کرنش آن ها اشاره کرد.
منبع این نوشته: خانه معماری

آشنایی با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری قصد داریم شما عزیزان را با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
مصالح ساختمانی چیست؟
مصالح ساختمانی، متریال هایی است که در احداث و تولید سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت طبیعی و یا مصنوعی، خام یا ترکیبی وجود دارند. ویژگی های هر کدام از این مصالح منحصر بفرد می باشد. توجه داشته باشید، برای ترسیم نقشه های ساختمانی و همچنین اجرای آن ها باید با تمامی مصالح مورد نیاز در ساخت و ساز آشنا بود تا بدین ترتیب بتوان سازه ای مقاوم و با دوام احداث نمود. از جمله رایج ترین و قدیمی ترین مصالح ساختمانی می توان به : چوب، سیمان، فلز، آجر و بتن اشاره کرد.
متریال هایی که از مقاومت بسیار بالا و هزینه مقرون بصرفه برخوردار بوده و از گذشته تا به امروز در پروژه های مختلف از آن ها استفاده می شود. امروزه مصالحی تولید و به بازار عرضه می شوند که از قابلیت ها و مزایای بی شماری برخوردارند و در برخی موارد، مصالح قدیمی را منسوخ کرده اند. لازم به ذکر است، مقاومت و کارایی مصالح، استفاده از آن ها را در قسمت های مختلف ساختمان تعیین می کند. در ادامه به معرفی و بررسی مصالح بر اساس جنس و نحوه تولید آن ها می پردازیم:
معرفی انواع مصالح ساختمانی
بر اساس جنس: مصالح ساختمانی بر اساس جنس آن ها به دو دسته کلی مرکب و ساده تقسیم می شوند:
مصالح ساده که با عنوان مصالح طبیعی یا مصنوعی نیز معرفی و شناخته می شوند به مصالحی اطلاق می شود که از مواد تشکیل دهنده مشابه تولید شوند. از این دسته مصالح می توان به : ن، آجر، سیمان و بلوک اشاره کرد. مصالح مرکب نیز به دو صورت طبیعی و یا مصنوعی وجود دارند که متشکل از چندین متریال هستند و از این دسته مصالح می توان به: انواع ملات، بتن و ایزوگام اشاره نمود.
بر اساس نحوه تولید: شیوه تولید مصالح ساختمانی، متفاوت است و به طور کلی به دو دسته پیش ساخته و درجا تقسیم می شوند:
مصالح پیش ساخته در کارخانه یا کارگاه های مختلف تولید شده و پس از تولید به محل اجرای پروژه انتقال می یابند. این مصالح از هزینه های کلی پروژه و زمان اجرای آن و همچنین از میزان ضایعات ساخت و ساز کاسته و بدین ترتیب به نوعی در دسته مصالح دوستدار محیط زیست قرار می گیرند. لازم است بدانید مصالح پیش ساخته در برابر اعمال تغییرات ممکن است انعطاف پذیری لازم را نداشته باشند. همچنین مراحل اولیه طراحی و تولید آن ها بسیار زمان بر است ولی مزایا و کارایی این مصالح، امروزه آن ها را به مصالحی رایج در صنعت ساختمان سازی تبدیل کرده است. از جمله این مصالح می توان به دال بتنی پیش ساخته، دیوارهای بتنی پیش ساخته، پانل های گچی پیش ساخته، کاشی و سرامیک، انواع بلوک و آجر اشاره کرد.
مصالح ساختمانی درجا به مصالحی گفته می شود که تولید آن در محل اجرای پروژه های ساخت و ساز صورت گرفته و مورد استفاده قرار می گیرند. انواع ملات، قیرگونی درجا، اسکلت ساختمان، چهارچوب درجا و بتن درجا از جمله این مصالح هستند.
 

 
کاربرد انواع مصالح ساختمانی
 
سنگ
سنگ از گذشته تا به امروز در صنعت ساخت وساز مورد استفاده بوده و هست. سنگ ها مواد جامد و سختی هستند که از پیوند یک یا چند کانی ایجاد شده و در سه نوع آذرین، رسوبی و دگرگون وجود دارند. سیلیس عنصر اصلی تمام سنگ های موجود بر روی کره زمین است و علاوه بر سیلیس و بسته به شرایط شکل گرفتن آن ها، شامل کانی ها و مواد تشکیل دهنده متفاوتی هستند. سنگ یکی از مصالح ساختمانی در دسترس است که دارای انواع مختلف با مقاومت و کارایی متفاوت می باشد. سنگ های موجود در طبیعت عبارتند از: گرانیت، مرمر، تراورتن، کوارتزیت، مرمریت، ماسه سنگ، سنگ گابرو و سنگ دیوریت که در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارند.
در این صنعت از انواع سنگ های طبیعی یا خام و غیر طبیعی استفاده می شود. سنگ های طبیعی به سنگ های رودخانه ای، سنگ های لاشه ای، سنگ های لایه ای و سنگ های کوهی گفته می شود و سنگ های کار شده همان طور که از نام آن ها بر می آید به سنگ هایی گفته می شود که بسته به کاربردی که در ساختمان سازی دارند، بر روی آن ها کار می شود. از جمله این سنگ ها می توان به : سنگ لوحی، سنگ چند وجهی، سنگ قواره ای و سنگ دو تیشه اشاره نمود. سنگ ها مصالح مقاوم و با دوامی هستند که در ساخت تونل ها، پل ها، کف سازی، پی سازی، نماسازی، سنگ چینی، دکوراسیون داخلی و ساخت پله کاربرد دارند.
انواع مصالح ساختمانی: چوب
چوب یکی از مصالح ساختمانی طبیعی است که در طبیعت وجود دارد و بسیار گران قیمت می باشد. در بسیاری از ساختمان های امروزی نیز از چوب به عنوان متریالی مهم استفاده می شود و انواع گوناگون آن دارای کیفیت متفاوتی است. به همین دلیل مصارف و کاربرد انواع مختلف چوب، متفاوت است. شرایط رشد چوب یکی از مهم ترین عواملی است که در میزان کیفیت آن تاثیر می گذارد. چوب نیز مانند سنگ در دو نوع طبیعی و مصنوعی وجود دارد.
چوب طبیعی که همان چوب درختان جنگلی است و از رنگ و بافت طبیعی برخوردار می باشد، بسیار گرانقیمت است. چوب مصنوعی از فرآوری چوب طبیعی ایجاد می شود و در برابر نفوذ آب، حرارت، گرد و غبار مقاوم بوده و دارای تنوع بالایی نسبت به چوب طبیعی است. از این رو کاربرد آن در ساخت و ساز بیشتر و قیمت آن نسبت به چوب طبیعی مقرون بصرفه تر است. MDF، پلی وود، نئوپان و اچ دی اف نمونه هایی از چوب مصنوعی هستند. انواع چوب در ساخت درب و پنجره، اعضای باربر ساختمان، نماسازی بنا، کفپوش، دیوارپوش، راه پله و تیرهای چوبی کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: خاک رس
خاک یکی از مصالح ساختمانی است که از ترکیب مواد عالی و معدنی ساخته می شود. خاک به طور کلی در اثر هوازدگی و تخریب سنگ ها به وجود می آید و در دو نوع چسبنده و غیر چسبنده وجود دارد که از دانه بندی ریز یا درشت برخوردار می باشد. خوب است بدانید لایه سطحی و در حقیقت اولین لایه از سطح زمین را خاک تشکیل می دهد. نوع خاک به شرایط آب و هوایی، نوع سنگ اولیه، فعالیت موجودات زنده و منطقه جغرافیایی بستگی دارد. خاک رس یکی از انواع خاک های چسبنده است که کاربرد زیادی در صنعت ساخت و ساز دارد و در نتیجه فرسایش سنگ های دگرگون و آذرین ایجاد می شود. خاک رس دارای دانه های بسیار ریز است و با عنوان کلوئید نیز معرفی و شناخته می شود.
از خاک رس به منظور کنترل دمای ساختمان استفاده می شود و کمک شایانی به یجاد پایداری گرما در ساختمان می نماید و استفاده از خاک رس تاثیر بسزایی در تثبیت گرما و سرما و کنترل دمای ساختمان دارد. سهولت استفاده و کندگیر بودن از ویژگی های خاک رسد بوده و به همین دلیل مصالحی از قبیل: آجر، کاشی، سرامیک، ملات گچ و خاک، سفته، ملات گل آهک، کاه گل و سفال از خاک رس ساخته می شوند.
انواع مصالح ساختمانی: بتن
بتن یکی دیگر از رایج ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است از ترکیب آب و سیمان پرتلند ایجاد می شود. ایجاد حباب در هنگام ساخت بتن از استقامت آن کاسته و برای جلوگیری از این اتفاق باید ویبراتورهای خاصی استفاده شود. بتن در انواع مختلفی از قبیل: بتن سبک و سنگین، بتن متخلل، هوادار، با مقاومت بالا، پلیمری و بتن خودمتراکم وجود دارد.
بتن سنگین از سنگدانه های سنگین تشکیل می شود و وزن آن 3 تا 4 هزار کیلوگرم بر متر مکعب است. بتن سبک دارای سنگدانه های سبک است و وزن آن حداکثر ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. این نوع بتن در ساخت بلوک های بتنی کاربرد دارد. بتن متخلخل متشکل از روزنه ها و حفره های متعدد است که به منظور عبور آب یا هوا در آن ایجاد می شوند. بتن هوادار نوعی بتن یبک است که با استفاده از افزودنی های هوازا تولید می شود و کاربرد آن در مکان هایی است که امکان ذوب و انجماد بتن وجود دارد. مقاومت بتن با مقاومت بالا از ۴۰ مگاپاسکال بیشتر است و برای تولید آن باید نسبت آب به سیمان کم شود. این بتن دارای خواص مکانیکی بسیار بالاست. از این رو در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
در بتن پلیمری، مواد پلیمری برای اتصال سنگدانه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند و در تولید آن سیمان وجود ندارد. حجم حفره های بین سنگدانه ها با استفاده از مواد پلیمری بسیار کاهش می یابد. بتن خود متراکم بدون نیاز به ویبره تولید شده و برای بتن ریزی های حجیم مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت بالایی که بتن دارد، از آن برای مقاوم سازی سازه و به طور کلی در ساخت پل ها، سدها، کف سازی ها، تونل ها و کفپوش استفاده می شود.
آهن آلات
ویژگی هایی مانند مقاومت بسیار بالا و قابلیت شکل پذیری باعث شده تا از آهن آلات در صنعت ساخت و ساز استفاده بسیاری شود. آهن آلات در صنعت ساختمان سازی معمولاً به صورت آلیاژهای آن کاربرد دارد. آلیاژهایی از قبیل: فولاد، مس، چدن و آلومینیوم برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام داری کاربرد متفاوتی هستند. با استفاده از آهن آلات، دوام و مقاومت سازه افزایش می یابد. لازم به ذکر است این مصالح ساختمانی در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت ندارند و برای جلوگیری از این امر باید روکش های مختلف برای آن استفاده شود. آهن آلات در ساخت انواع ابزارهای ساختمانی، تیر آهن، انواع ورق ها، انواع درب، نبشی ها و انواع میلگرد کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: آجر
آجر که از پختن خشت در کوره با حرارت بالا تولید می شود یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و همواره کاربرد زیادی در این صنعت داشته است و از قدیمی ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود. از جمله کوره های آجرپزی می توان به: کوره هوفمن، کوره تونلی و کوره تنوره ای اشاره کرد. آجر در انواع مختلف و به شکل: آجر معمولی، سفالی، آجر جوش، نسوز و آجر سنگفرش تولید می شود.
آجر فشاری، آجر سفید و آجر قزاقی از جمله آجرهای معمولی هستند. وزن آجر سفالی نسبت به آجر معمولی کم تر است و در دو نوع سقفی و دیواری و به صورت سوراخ دار تولید می شود. آجر جوش مقاومت بالایی در برابر ضربه، لب پریدگی، سائیدگی، مواد شیمیایی، یخبندان و لب پر شدن دارد و حداکثر تا ۶ درصد آب را می تواند جذب کند. آجر نسوز در برابر حرارت بسیار مقاوم بوده و برای محیط هایی با میزان حرارت بالا مناسب است. خاک رس ذوب نشدنی ماده اصلی تشکیل دهنده این آجر است. در آجر نسوز هیچ گونه ماده قلیایی و یا آهک وجود نداشته و دارای رنگ های متنوعی است. آجر سنگفرش در برابر سایش و جذب آب مقاوم هستند و مناسب برای سنگفرش کردن و کف سازی می باشند.
گچ
یکی از مصالح ساختمانی بسیار پرکاربرد، گچ می باشد که به شکل پودری نرم و سفید رنگ است. گچ از سنگ گچ بدست می آید و هیچ ماده افزودنی دیگری در تولید آن مورد استفاده قرار نمی گیرد. انواع گچ عبارتند از: گچ سفیدکاری، گچ میکرونیزه، گچ عاج، گیپتون و سیوا. گچ سفیدکاری که به رنگ سفید است، یکی از گچ های مقرون به صرفه است که برای پوشش سطح و سفیدکاری دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد. گچ میکرونیزه نوعی از گچ است که از فرآوری گچ معمولی ایجاد شده و برای کشته کشی، سفیدکاری و گچ بری کاربرد دارد که البته در این روزها استفاده زیادی از آن نمی شود. گچ عاج دارای دانه بندی بسیار ریز با زمان گیرش طولانی است. به همین دلیل از آن به منظور کشته کشی بنا و ساخت پنل های پیش ساخته گچی استفاده می شود.
گچ گیپتون چسبندگی بالایی در مقایسه با سایر گچ ها دارد و آن را می توان بر روی انواع سطوح از قبیل بلوک های بتنی، سطوح فومی و سطوح بتنی متخلخل اجرا کرد. گچ سیوا مقاومت خوبی در برابر رطوبت داشته و مانع از انتقال حرارت و صوت می شود. گچ سیوا از ترکیب گچ میکرونیزه با سایر افزودنی ها تولید شده و مناسب برای زیرکاری است. گچ به طور کلی در دسته مصالح زودگیر قرار داشته و در ساخت ملات، سفیدکاری سقف و دیوارهای ساختمان، ساخت پنل های پیش ساخته و المان های دکوراتیو کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: سیمان
سیمان پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است که با ترکیب مواد آهکی مانند آلومینیوم اکسید و سیلیسیم تولید می شود. سیمان به صورت پودری بسیار نرم است و به صورت فله ای و یا بسته بندی به بازار عرضه می شود. در صورت ترکیب سیمان با آب، ماده ای سخت ایجاد می شود که بتن نام دارد و همان طور که گفته شد برای مقاوم سازی سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سیمان در انواع مختلف: سیمان پرتلند، سیمان رنگی و نسوز وجود دارد. سیمان پرتلند یکی از انواع مرغوب سیمان است که کاربرد ویژه ای در صنعت ساخت و ساز دارد. سیمان پرتلند در 5 نوع وجود دارد که هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند. سیمان رنگی همان سیمان سفید است که به آن رنگدانه اضافه می شود و منجر به ایجاد سطحی صاف و یکدست می گردد. به همین دلیل از سیمان سفید برای پوشش نمای ساختمان بسیار استفاده می شود. این سیمان دارای مقاومت مکانیکی بالایی است و ترک نمی خورد. سیمان نسوز مقاومت بالایی در برابر حرارت های بالا و شوک حرارتی، مواد خورنده، سولفات ها، سائیدگی، ضربه و آب های اسیدی دارد و زودگیرتر از سیمان پرتلند است. از سیمان در ساخت قطعات از پیش ساخته، ساخت تونل ها و پل ها، راه سازی و تولید بتن استفاده می شود.
ملات
ملات یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرمصرف در ساختمان سازی است که از ترکیب چند ماده ایجاد شده و بسیار چسبنده است و به منظور بهم چسباندن سایر مصالح به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین حجم مخلوط ملات را ماده پر کننده تشکیل می دهد و ماده چسباننده جزء دیگر ملات می باشد. علاوه بر این مواد از مواد افزودنی مانند: هواسازها، روان کننده ها، مواد پوزولانی، رنگدانه ها و مواد نگهدارنده آب نیز به ملات اضافه می شود تا خواص ملات افزایش یابد.
ملات ها نیز مانند بسیاری از مصالح ساختمانی دارای انواع مختلفی هستند که کاربردهای متفاوتی را در صنعت ساخت و ساز دارند. به طور کلی ملات ها را می توان به سه دسته ملات آبی، ملات هوایی و ملات ویژه تقسیم کرد. ملات آبی در محیط های آبی کاربرد دارد و در مجاورت با آب تبدیل به ماده ای سخت می شوند. ملات ماسه و آهک، ملات ماسه و سیمان و ملات خاک شنی و آهک از این دسته هستند. ملات کاه گل و ملات گچ و خاک از جمله ملات های هوایی هستند که در برابر هوا خود را گرفته و خشک می شوند.
برای تولید ملات های ویژه باید مواد افزودنی خاصی را به ملات های معمولی اضافه کرد تا بدین وسیله قابل استفاده در مکان ها و پروژهای مختلف باشند. ملات سیمان و یا آهک پوزولانی از جمله ملات های ویژه هستند که مواد پوزولانی به آن ها اضافه شده و آن ها را در برابر مواد شیمیایی و حمله سولفات ها بسیار مقاوم می کند. در صورت افزودن مواد آب بند به ملات می توان ملات را در مکان های در معرض آب مانند منابع آبی یا استخرها مورد استفاده قرار داد.
انواع مصالح ساختمانی: شیشه
شیشه یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرکاربرد و ماده ای شفاف با قابلیت عبور نور است. ماسه و سیلیکات ها مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه هستند. برای افزایش مقاومت شیشه و کاهش خاصیت شکنندگی آن از تثبیت کننده ها در تولید آن استفاده می گردد. شیشه دارای انواع مختلفی از قبیل: شیشه رنگی، شیشه دوجداره، شیشه نشکن، شیشه ضد آتش، شیشه سکوریت، شیشه خم، شیشه رفلکس و شیشه هوشمند مات شونده است که هر کدام کاربرد ویژه خود را دارند.
از شیشه هوشمند مات شونده امروزه در خانه های هوشمند استفاده می شود و جالب است بدانید این شیشه نور ورودی به ساختمان را تنظیم می کند و موجب کاهش هزینه های گرمایشی و سرمایشی ساختمان می شوند. شیشه رنگی دارای تنوع رنگی زیادی است و میزان جذب نور آن بسیار زیاد است. شیشه رفلکس که عملکرد آن مانند آینه است، در روز از دیده شدن درون ساختمان جلوگیری می کند. شیشه رفلکس همچنین منعکس کننده طیف های نور است و از ورود آن به ساختمان جلوگیری می کند. شیشه دوجداره از کنار هم قرار گرفتن دو لایه شیشه که فضای بین آن ها با گاز آرگون پر شده ساخته می شود و نقش عایق صوتی و حرارتی را ایفا می کند. این شیشه ها اتلاف انرژی را تا حد زیادی کاهش می دهند.
شیشه لمینت یا نشکن در اثر وارد آمدن ضربه، خرد نمی شود. چرا که بین لایه های این شیشه یک لایه نایلونی قرار دارد که منجر به در کنار هم قرار گرفتن خرده شیشه ها می شود. شیشه لمینت در حقیقت مقاوم ترین نوع شیشه است و تحت فشار و گرما توسط لایه های نایلونی بهم چسبیده تولید می شود.
نکته
شیشه سکوریت در اثر حرارت و سرد شدن ناگهانی تولید شده و برای مکان هایی که مقاومت در برابر حرارت و ایمنی اهمیت دارد، کاربرد دارند. از این شیشه همچنین در ساخت درب های بدون قاب و یا مکان هایی که حفظ ایمنی انسان اهمیت دارد، استفاده می شود. شیشه خم به شکل قوس است و در ساخت پنل های جداره راه پله کاربرد دارد و به زیباسازی فضا کمک شایانی می کند.
به طور کلی شیشه در ساخت درب و پنجره، نماکاری ساختمان، ساخت آینه، ساخت نورگیر، کاشی شیشه ای، بلوک شیشه ای و المان های دکوراتیو استفاده می شود. این روزها شیشه دوجداره در ساخت درب و پنجره و شیشه رفلکس برای نمای ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. کرتین وال یکی از نمونه های نمای تمام شیشه ای با جلوه بی نظیر است که هم به سازه و هم به فضای شهری زیبایی خاصی می بخشد.
معرفی مصالح نوین ساختمانی
پیشرفت علم و تکنولوژی باعث شده تا شاهد استفاده از شیوه های نوین در ساخت مصالح ساختمانی باشیم و بدین واسطه کیفیت و دوام مصالح نیز روز به روز افزایش می یابد. این موضوع باعث می شود تا عمر سازه ها طولانی تر و دوام آن ها بیشتر شود. تکنولوژی نانو یکی از تکنولوژی هایی است که امروه در تولید مصالح گوناگون کاربرد دارد. مصالحی که با استفاده از این تکنولوژی تولید می شوند از کیفیت و مقاومت بیشتری در برابر عوامل مختلف از جمله: تغییرات آب و هوایی، فرسودگی، زنگ زدگی، تخریب، نفوذ آب و حمله سولفات ها برخوردارند و جایگزن بسیار خوبی برای مصالح ساختمانی سنتی هستند.
مصالح نانو در ساخت سازه های هوشمند نیز کاربرد بسیاری دارند و به اجرای اصول بهینه سازی مصرف انرژی نیز کمک بسیاری می کنند. این مصالح هوشمند و نوین دارای قابلیت های منحصر به فردی هستند و در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:
شیشه مات شونده هوشمند، پانل کامپوزیت آلومینیومی
یکی از جدیدترین مصالح هوشمند ساختمانی، شیشه مات شونده هوشمند است و از هدررفت انرژی تا حد زیادی جلوگیری می کند. بدین ترتیب که با توجه به نور و حرارت مورد نیاز ساختمان مات یا روشن می شود. از این شیشه ها برای ساخت درب و پنجره و همچنین پارتیشن ها استفاده می شود. پانل های آلومینیومی متشکل از دو ورق آلومینیوم هستند و بین آن ها پلی اتیلن قرار دارد. مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، انجماد، آب و ضربه از ویژگی های این پانل ها است و در نماسازی ساختمان کاربرد دارند.
بتن اسفنجی، پانل های گچی پیش ساخته
بتن اسفنجی یکی از مصالح ساختمانی نوین و هوشمند است که دارای حفره های خالی می باشد و آب را به خود جذب و از خود خارج می کند. مواد سازنده بتن اسفنجی عبارتند از: خاکستر بادی، گاز سیلیس و سرباره که باعث می شوند این بتن در برابر ترک خوردگی و تخریب مقاوم باشد. از بتن اسفنجی در زیرسازی چمن ها و هدایت آب باران به سطوح زیرزمینی استفاده می شود. پانل های گچی پیش ساخته برای ساخت دیوارهای کاذب کاربرد داشته و به عنوان نوعی عایق صوتی و حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند و از انتقال گرمای ساختمان و سر و صدا جلوگیری می کنند.
ورق پلی کربنات، کاشی حرارتی
این مصالح ساختمانی ساخته شده از ترموپلاستیک هستند و جایگزین بسیار خوبی برای شیشه می باشند. ورق های پلی کربنات بسیار سبک بوده و درارای رنگ بندی بسیار متنوع می باشند. این مواد از مقاومت بالایی در برابر اشعه های مضر خورشید برخوردار بوده از عبور آن ها به داخل ساختمان جلوگیری می کنند و در اجرای سقف کاذب کاربرد دارند. کاشی حرارتی یکی از انواع کاشی است که رنگ آن با تغییر دمای محیط، تغییر می کند و در دسته مصالح هوشمند دکوراتیو قرار دارند. این کاشی را در آشپزخانه و حمام مورد استفاده قرار می دهند و مانند یک عایق عمل می کند که استحکام و دوام بالایی دارد.
ویژگی های مصالح پایدار
استفاده بی رویه و نادرست از برخی مصالح ساختمانی تجدیدناپذیر باعث می شود تا منابع آن ها تمام شده و آیندگان از داشتن این مصالح محروم شوند. به طور کلی مصالح ساختمانی تاثیر قابل توجهی بر چرخه محیط زیست دارند و منجر به ایجاد و یا پرهیز از خطرات زیست محیطی می شوند. استخراج این مواد از طبیعت و تخریب آن ها باعث ایجاد آلودگی های بی شماری شده که بر زمین و جو آن تاثیرات مخربی دارد. از این باید در صنعت ساخت و ساز انتخاب مصالح پایدار بسیار مورد توجه قرار گیرد تا بدین ترتیب خطرات زیست محیطی کاهش یابد.
توجه داشته باشید، تولید و بهره برداری از مصالح پایدار باید به گونه ای باشد که از نظر انرژی کارآمد باشند. هیچ گونه آلودگی زیست محیطی دائمی در طول عمر این مصالح نباید رخ بدهد و پس از استفاده باید از قابلیت تخریب برخوردار باشند. مصالح پایدار بسیار مقرون بصرفه هستند و استفاده از آن ها کاهش هزینه ها را به همراه خواهد داشت. مصالح پایدار باید در چرخه طبیعت قرار گیرند، غیر سمی بوده و هیچ نوع آلودگی ایجاد نکنند. این مصالح باید از ویژگی بازیافت پذیری برخوردار بوده و هرگز نباید تبدیل به ترکیب های تجزیه ناپذیر گردند. توجه داشته باشید با استفاده از مصالح پایدار می توان کیفیت هوای ساختمان را بهبود بخشید. البته تمام جوانب مربوط به چرخه عمر آن ها باید مورد ارزیابی قرار گیرد:
فاکتورهای مهم در ارزیابی مصالح پایدار
معیارهای سلامتی و زیست محیطی عبارتند از: سازگاری با اصول زیست محیطی، روش استخراج مواد اولیه، انرژی پنهان و تاثیر مصالح بر وضعیت هوا، قابلیت بازیافت و میزان هدر رفت مصالح تامین آسایش و آرامش ساکنین، پتانسیل اسیدسازی، اثر چرخه حیاط مصالح، تخریب لایه اوزون، گرمای ناشی از گازهای گلخانه ای، تغییر در محیط طبیعی، آلودگی آب و هوا، تولید مواد سمی، ایمنی در برابر آتش، ایمنی افراد حین استفاده و همچنین کیفیت هوای داخل ساختمان.
معیارهای تکنیکی عبارتند از: دوام، مقاومت و حداکثر میزان عمر مصالح، سهولت استفاده در ساخت و ساز، استحکام در برابر تخریب و مقاومت در برابر حرارت و آتش، قابلیت نگهداری، تکنیک های فنی، خاصیت آکوستیک، وزن و جرم مصالح و همچنین قابلیت سازه ای.
معیارهای اقتصادی و اجتماعی عبارتند از: تامین امنیت و سلامتی برای افراد جامعه، زیبایی و جلوه ظاهری، هزینه نگهداری و هزینه دورریز مصالح، هزینه مالکیت، به کارگیری مصالح بومی، تطبیق با سنت ها و فرهنگ ها، سازگاری با اصول زیبایی شناسی، فاکتورهای حسی، هزینه نیروی کار، هزینه تعمیرات، و حمل و نقل و هزینه چرخه حیات.
معیارهای مدیریت طراحی عباتند از: خلاقیت و ایده پردازی، ذوق و سلیقه معمار، فاکتورهای جغرافیایی و آب و هوایی، قابلیت دسترسی و همچنین قابلیت تولید سفارشی.
قیمت مصالح ساختمانی
تنوع مصالح ساختمانی و همچنین کاربرد آن ها در صنعت ساخت و ساز بسیار متنوع و متفاوت است. هر کدام از مصالح ساختمانی با توجه به ویژگی ها و کاربری هایی که دارند از قیمت های متفاوتی برخوردارند و فاکتورهای بی شماری در تعیین قیمت آن ها دخیل می باشند. از جمله این فاکتورها می توان به: خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی مصالح، جرم و حجم و چگالی، مقاومت اسیدی و قلیایی آن ها، مقاومت در برابر خوردگی و در برابر گازها و هوازدگی، خاصیت ارتجاعی و خزش، مقاومت فشاری و درجه سختی و همچنین کرنش آن ها اشاره کرد.
منبع این نوشته: خانه معماری

آشنایی با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری قصد داریم شما عزیزان را با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
مصالح ساختمانی چیست؟
مصالح ساختمانی، متریال هایی است که در احداث و تولید سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت طبیعی و یا مصنوعی، خام یا ترکیبی وجود دارند. ویژگی های هر کدام از این مصالح منحصر بفرد می باشد. توجه داشته باشید، برای ترسیم نقشه های ساختمانی و همچنین اجرای آن ها باید با تمامی مصالح مورد نیاز در ساخت و ساز آشنا بود تا بدین ترتیب بتوان سازه ای مقاوم و با دوام احداث نمود. از جمله رایج ترین و قدیمی ترین مصالح ساختمانی می توان به : چوب، سیمان، فلز، آجر و بتن اشاره کرد.
متریال هایی که از مقاومت بسیار بالا و هزینه مقرون بصرفه برخوردار بوده و از گذشته تا به امروز در پروژه های مختلف از آن ها استفاده می شود. امروزه مصالحی تولید و به بازار عرضه می شوند که از قابلیت ها و مزایای بی شماری برخوردارند و در برخی موارد، مصالح قدیمی را منسوخ کرده اند. لازم به ذکر است، مقاومت و کارایی مصالح، استفاده از آن ها را در قسمت های مختلف ساختمان تعیین می کند. در ادامه به معرفی و بررسی مصالح بر اساس جنس و نحوه تولید آن ها می پردازیم:
معرفی انواع مصالح ساختمانی
بر اساس جنس: مصالح ساختمانی بر اساس جنس آن ها به دو دسته کلی مرکب و ساده تقسیم می شوند:
مصالح ساده که با عنوان مصالح طبیعی یا مصنوعی نیز معرفی و شناخته می شوند به مصالحی اطلاق می شود که از مواد تشکیل دهنده مشابه تولید شوند. از این دسته مصالح می توان به : ن، آجر، سیمان و بلوک اشاره کرد. مصالح مرکب نیز به دو صورت طبیعی و یا مصنوعی وجود دارند که متشکل از چندین متریال هستند و از این دسته مصالح می توان به: انواع ملات، بتن و ایزوگام اشاره نمود.
بر اساس نحوه تولید: شیوه تولید مصالح ساختمانی، متفاوت است و به طور کلی به دو دسته پیش ساخته و درجا تقسیم می شوند:
مصالح پیش ساخته در کارخانه یا کارگاه های مختلف تولید شده و پس از تولید به محل اجرای پروژه انتقال می یابند. این مصالح از هزینه های کلی پروژه و زمان اجرای آن و همچنین از میزان ضایعات ساخت و ساز کاسته و بدین ترتیب به نوعی در دسته مصالح دوستدار محیط زیست قرار می گیرند. لازم است بدانید مصالح پیش ساخته در برابر اعمال تغییرات ممکن است انعطاف پذیری لازم را نداشته باشند. همچنین مراحل اولیه طراحی و تولید آن ها بسیار زمان بر است ولی مزایا و کارایی این مصالح، امروزه آن ها را به مصالحی رایج در صنعت ساختمان سازی تبدیل کرده است. از جمله این مصالح می توان به دال بتنی پیش ساخته، دیوارهای بتنی پیش ساخته، پانل های گچی پیش ساخته، کاشی و سرامیک، انواع بلوک و آجر اشاره کرد.
مصالح ساختمانی درجا به مصالحی گفته می شود که تولید آن در محل اجرای پروژه های ساخت و ساز صورت گرفته و مورد استفاده قرار می گیرند. انواع ملات، قیرگونی درجا، اسکلت ساختمان، چهارچوب درجا و بتن درجا از جمله این مصالح هستند.
 

 
کاربرد انواع مصالح ساختمانی
 
سنگ
سنگ از گذشته تا به امروز در صنعت ساخت وساز مورد استفاده بوده و هست. سنگ ها مواد جامد و سختی هستند که از پیوند یک یا چند کانی ایجاد شده و در سه نوع آذرین، رسوبی و دگرگون وجود دارند. سیلیس عنصر اصلی تمام سنگ های موجود بر روی کره زمین است و علاوه بر سیلیس و بسته به شرایط شکل گرفتن آن ها، شامل کانی ها و مواد تشکیل دهنده متفاوتی هستند. سنگ یکی از مصالح ساختمانی در دسترس است که دارای انواع مختلف با مقاومت و کارایی متفاوت می باشد. سنگ های موجود در طبیعت عبارتند از: گرانیت، مرمر، تراورتن، کوارتزیت، مرمریت، ماسه سنگ، سنگ گابرو و سنگ دیوریت که در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارند.
در این صنعت از انواع سنگ های طبیعی یا خام و غیر طبیعی استفاده می شود. سنگ های طبیعی به سنگ های رودخانه ای، سنگ های لاشه ای، سنگ های لایه ای و سنگ های کوهی گفته می شود و سنگ های کار شده همان طور که از نام آن ها بر می آید به سنگ هایی گفته می شود که بسته به کاربردی که در ساختمان سازی دارند، بر روی آن ها کار می شود. از جمله این سنگ ها می توان به : سنگ لوحی، سنگ چند وجهی، سنگ قواره ای و سنگ دو تیشه اشاره نمود. سنگ ها مصالح مقاوم و با دوامی هستند که در ساخت تونل ها، پل ها، کف سازی، پی سازی، نماسازی، سنگ چینی، دکوراسیون داخلی و ساخت پله کاربرد دارند.
انواع مصالح ساختمانی: چوب
چوب یکی از مصالح ساختمانی طبیعی است که در طبیعت وجود دارد و بسیار گران قیمت می باشد. در بسیاری از ساختمان های امروزی نیز از چوب به عنوان متریالی مهم استفاده می شود و انواع گوناگون آن دارای کیفیت متفاوتی است. به همین دلیل مصارف و کاربرد انواع مختلف چوب، متفاوت است. شرایط رشد چوب یکی از مهم ترین عواملی است که در میزان کیفیت آن تاثیر می گذارد. چوب نیز مانند سنگ در دو نوع طبیعی و مصنوعی وجود دارد.
چوب طبیعی که همان چوب درختان جنگلی است و از رنگ و بافت طبیعی برخوردار می باشد، بسیار گرانقیمت است. چوب مصنوعی از فرآوری چوب طبیعی ایجاد می شود و در برابر نفوذ آب، حرارت، گرد و غبار مقاوم بوده و دارای تنوع بالایی نسبت به چوب طبیعی است. از این رو کاربرد آن در ساخت و ساز بیشتر و قیمت آن نسبت به چوب طبیعی مقرون بصرفه تر است. MDF، پلی وود، نئوپان و اچ دی اف نمونه هایی از چوب مصنوعی هستند. انواع چوب در ساخت درب و پنجره، اعضای باربر ساختمان، نماسازی بنا، کفپوش، دیوارپوش، راه پله و تیرهای چوبی کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: خاک رس
خاک یکی از مصالح ساختمانی است که از ترکیب مواد عالی و معدنی ساخته می شود. خاک به طور کلی در اثر هوازدگی و تخریب سنگ ها به وجود می آید و در دو نوع چسبنده و غیر چسبنده وجود دارد که از دانه بندی ریز یا درشت برخوردار می باشد. خوب است بدانید لایه سطحی و در حقیقت اولین لایه از سطح زمین را خاک تشکیل می دهد. نوع خاک به شرایط آب و هوایی، نوع سنگ اولیه، فعالیت موجودات زنده و منطقه جغرافیایی بستگی دارد. خاک رس یکی از انواع خاک های چسبنده است که کاربرد زیادی در صنعت ساخت و ساز دارد و در نتیجه فرسایش سنگ های دگرگون و آذرین ایجاد می شود. خاک رس دارای دانه های بسیار ریز است و با عنوان کلوئید نیز معرفی و شناخته می شود.
از خاک رس به منظور کنترل دمای ساختمان استفاده می شود و کمک شایانی به یجاد پایداری گرما در ساختمان می نماید و استفاده از خاک رس تاثیر بسزایی در تثبیت گرما و سرما و کنترل دمای ساختمان دارد. سهولت استفاده و کندگیر بودن از ویژگی های خاک رسد بوده و به همین دلیل مصالحی از قبیل: آجر، کاشی، سرامیک، ملات گچ و خاک، سفته، ملات گل آهک، کاه گل و سفال از خاک رس ساخته می شوند.
انواع مصالح ساختمانی: بتن
بتن یکی دیگر از رایج ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است از ترکیب آب و سیمان پرتلند ایجاد می شود. ایجاد حباب در هنگام ساخت بتن از استقامت آن کاسته و برای جلوگیری از این اتفاق باید ویبراتورهای خاصی استفاده شود. بتن در انواع مختلفی از قبیل: بتن سبک و سنگین، بتن متخلل، هوادار، با مقاومت بالا، پلیمری و بتن خودمتراکم وجود دارد.
بتن سنگین از سنگدانه های سنگین تشکیل می شود و وزن آن 3 تا 4 هزار کیلوگرم بر متر مکعب است. بتن سبک دارای سنگدانه های سبک است و وزن آن حداکثر ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. این نوع بتن در ساخت بلوک های بتنی کاربرد دارد. بتن متخلخل متشکل از روزنه ها و حفره های متعدد است که به منظور عبور آب یا هوا در آن ایجاد می شوند. بتن هوادار نوعی بتن یبک است که با استفاده از افزودنی های هوازا تولید می شود و کاربرد آن در مکان هایی است که امکان ذوب و انجماد بتن وجود دارد. مقاومت بتن با مقاومت بالا از ۴۰ مگاپاسکال بیشتر است و برای تولید آن باید نسبت آب به سیمان کم شود. این بتن دارای خواص مکانیکی بسیار بالاست. از این رو در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
در بتن پلیمری، مواد پلیمری برای اتصال سنگدانه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند و در تولید آن سیمان وجود ندارد. حجم حفره های بین سنگدانه ها با استفاده از مواد پلیمری بسیار کاهش می یابد. بتن خود متراکم بدون نیاز به ویبره تولید شده و برای بتن ریزی های حجیم مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت بالایی که بتن دارد، از آن برای مقاوم سازی سازه و به طور کلی در ساخت پل ها، سدها، کف سازی ها، تونل ها و کفپوش استفاده می شود.
آهن آلات
ویژگی هایی مانند مقاومت بسیار بالا و قابلیت شکل پذیری باعث شده تا از آهن آلات در صنعت ساخت و ساز استفاده بسیاری شود. آهن آلات در صنعت ساختمان سازی معمولاً به صورت آلیاژهای آن کاربرد دارد. آلیاژهایی از قبیل: فولاد، مس، چدن و آلومینیوم برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام داری کاربرد متفاوتی هستند. با استفاده از آهن آلات، دوام و مقاومت سازه افزایش می یابد. لازم به ذکر است این مصالح ساختمانی در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت ندارند و برای جلوگیری از این امر باید روکش های مختلف برای آن استفاده شود. آهن آلات در ساخت انواع ابزارهای ساختمانی، تیر آهن، انواع ورق ها، انواع درب، نبشی ها و انواع میلگرد کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: آجر
آجر که از پختن خشت در کوره با حرارت بالا تولید می شود یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و همواره کاربرد زیادی در این صنعت داشته است و از قدیمی ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود. از جمله کوره های آجرپزی می توان به: کوره هوفمن، کوره تونلی و کوره تنوره ای اشاره کرد. آجر در انواع مختلف و به شکل: آجر معمولی، سفالی، آجر جوش، نسوز و آجر سنگفرش تولید می شود.
آجر فشاری، آجر سفید و آجر قزاقی از جمله آجرهای معمولی هستند. وزن آجر سفالی نسبت به آجر معمولی کم تر است و در دو نوع سقفی و دیواری و به صورت سوراخ دار تولید می شود. آجر جوش مقاومت بالایی در برابر ضربه، لب پریدگی، سائیدگی، مواد شیمیایی، یخبندان و لب پر شدن دارد و حداکثر تا ۶ درصد آب را می تواند جذب کند. آجر نسوز در برابر حرارت بسیار مقاوم بوده و برای محیط هایی با میزان حرارت بالا مناسب است. خاک رس ذوب نشدنی ماده اصلی تشکیل دهنده این آجر است. در آجر نسوز هیچ گونه ماده قلیایی و یا آهک وجود نداشته و دارای رنگ های متنوعی است. آجر سنگفرش در برابر سایش و جذب آب مقاوم هستند و مناسب برای سنگفرش کردن و کف سازی می باشند.
گچ
یکی از مصالح ساختمانی بسیار پرکاربرد، گچ می باشد که به شکل پودری نرم و سفید رنگ است. گچ از سنگ گچ بدست می آید و هیچ ماده افزودنی دیگری در تولید آن مورد استفاده قرار نمی گیرد. انواع گچ عبارتند از: گچ سفیدکاری، گچ میکرونیزه، گچ عاج، گیپتون و سیوا. گچ سفیدکاری که به رنگ سفید است، یکی از گچ های مقرون به صرفه است که برای پوشش سطح و سفیدکاری دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد. گچ میکرونیزه نوعی از گچ است که از فرآوری گچ معمولی ایجاد شده و برای کشته کشی، سفیدکاری و گچ بری کاربرد دارد که البته در این روزها استفاده زیادی از آن نمی شود. گچ عاج دارای دانه بندی بسیار ریز با زمان گیرش طولانی است. به همین دلیل از آن به منظور کشته کشی بنا و ساخت پنل های پیش ساخته گچی استفاده می شود.
گچ گیپتون چسبندگی بالایی در مقایسه با سایر گچ ها دارد و آن را می توان بر روی انواع سطوح از قبیل بلوک های بتنی، سطوح فومی و سطوح بتنی متخلخل اجرا کرد. گچ سیوا مقاومت خوبی در برابر رطوبت داشته و مانع از انتقال حرارت و صوت می شود. گچ سیوا از ترکیب گچ میکرونیزه با سایر افزودنی ها تولید شده و مناسب برای زیرکاری است. گچ به طور کلی در دسته مصالح زودگیر قرار داشته و در ساخت ملات، سفیدکاری سقف و دیوارهای ساختمان، ساخت پنل های پیش ساخته و المان های دکوراتیو کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: سیمان
سیمان پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است که با ترکیب مواد آهکی مانند آلومینیوم اکسید و سیلیسیم تولید می شود. سیمان به صورت پودری بسیار نرم است و به صورت فله ای و یا بسته بندی به بازار عرضه می شود. در صورت ترکیب سیمان با آب، ماده ای سخت ایجاد می شود که بتن نام دارد و همان طور که گفته شد برای مقاوم سازی سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سیمان در انواع مختلف: سیمان پرتلند، سیمان رنگی و نسوز وجود دارد. سیمان پرتلند یکی از انواع مرغوب سیمان است که کاربرد ویژه ای در صنعت ساخت و ساز دارد. سیمان پرتلند در 5 نوع وجود دارد که هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند. سیمان رنگی همان سیمان سفید است که به آن رنگدانه اضافه می شود و منجر به ایجاد سطحی صاف و یکدست می گردد. به همین دلیل از سیمان سفید برای پوشش نمای ساختمان بسیار استفاده می شود. این سیمان دارای مقاومت مکانیکی بالایی است و ترک نمی خورد. سیمان نسوز مقاومت بالایی در برابر حرارت های بالا و شوک حرارتی، مواد خورنده، سولفات ها، سائیدگی، ضربه و آب های اسیدی دارد و زودگیرتر از سیمان پرتلند است. از سیمان در ساخت قطعات از پیش ساخته، ساخت تونل ها و پل ها، راه سازی و تولید بتن استفاده می شود.
ملات
ملات یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرمصرف در ساختمان سازی است که از ترکیب چند ماده ایجاد شده و بسیار چسبنده است و به منظور بهم چسباندن سایر مصالح به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین حجم مخلوط ملات را ماده پر کننده تشکیل می دهد و ماده چسباننده جزء دیگر ملات می باشد. علاوه بر این مواد از مواد افزودنی مانند: هواسازها، روان کننده ها، مواد پوزولانی، رنگدانه ها و مواد نگهدارنده آب نیز به ملات اضافه می شود تا خواص ملات افزایش یابد.
ملات ها نیز مانند بسیاری از مصالح ساختمانی دارای انواع مختلفی هستند که کاربردهای متفاوتی را در صنعت ساخت و ساز دارند. به طور کلی ملات ها را می توان به سه دسته ملات آبی، ملات هوایی و ملات ویژه تقسیم کرد. ملات آبی در محیط های آبی کاربرد دارد و در مجاورت با آب تبدیل به ماده ای سخت می شوند. ملات ماسه و آهک، ملات ماسه و سیمان و ملات خاک شنی و آهک از این دسته هستند. ملات کاه گل و ملات گچ و خاک از جمله ملات های هوایی هستند که در برابر هوا خود را گرفته و خشک می شوند.
برای تولید ملات های ویژه باید مواد افزودنی خاصی را به ملات های معمولی اضافه کرد تا بدین وسیله قابل استفاده در مکان ها و پروژهای مختلف باشند. ملات سیمان و یا آهک پوزولانی از جمله ملات های ویژه هستند که مواد پوزولانی به آن ها اضافه شده و آن ها را در برابر مواد شیمیایی و حمله سولفات ها بسیار مقاوم می کند. در صورت افزودن مواد آب بند به ملات می توان ملات را در مکان های در معرض آب مانند منابع آبی یا استخرها مورد استفاده قرار داد.
انواع مصالح ساختمانی: شیشه
شیشه یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرکاربرد و ماده ای شفاف با قابلیت عبور نور است. ماسه و سیلیکات ها مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه هستند. برای افزایش مقاومت شیشه و کاهش خاصیت شکنندگی آن از تثبیت کننده ها در تولید آن استفاده می گردد. شیشه دارای انواع مختلفی از قبیل: شیشه رنگی، شیشه دوجداره، شیشه نشکن، شیشه ضد آتش، شیشه سکوریت، شیشه خم، شیشه رفلکس و شیشه هوشمند مات شونده است که هر کدام کاربرد ویژه خود را دارند.
از شیشه هوشمند مات شونده امروزه در خانه های هوشمند استفاده می شود و جالب است بدانید این شیشه نور ورودی به ساختمان را تنظیم می کند و موجب کاهش هزینه های گرمایشی و سرمایشی ساختمان می شوند. شیشه رنگی دارای تنوع رنگی زیادی است و میزان جذب نور آن بسیار زیاد است. شیشه رفلکس که عملکرد آن مانند آینه است، در روز از دیده شدن درون ساختمان جلوگیری می کند. شیشه رفلکس همچنین منعکس کننده طیف های نور است و از ورود آن به ساختمان جلوگیری می کند. شیشه دوجداره از کنار هم قرار گرفتن دو لایه شیشه که فضای بین آن ها با گاز آرگون پر شده ساخته می شود و نقش عایق صوتی و حرارتی را ایفا می کند. این شیشه ها اتلاف انرژی را تا حد زیادی کاهش می دهند.
شیشه لمینت یا نشکن در اثر وارد آمدن ضربه، خرد نمی شود. چرا که بین لایه های این شیشه یک لایه نایلونی قرار دارد که منجر به در کنار هم قرار گرفتن خرده شیشه ها می شود. شیشه لمینت در حقیقت مقاوم ترین نوع شیشه است و تحت فشار و گرما توسط لایه های نایلونی بهم چسبیده تولید می شود.
نکته
شیشه سکوریت در اثر حرارت و سرد شدن ناگهانی تولید شده و برای مکان هایی که مقاومت در برابر حرارت و ایمنی اهمیت دارد، کاربرد دارند. از این شیشه همچنین در ساخت درب های بدون قاب و یا مکان هایی که حفظ ایمنی انسان اهمیت دارد، استفاده می شود. شیشه خم به شکل قوس است و در ساخت پنل های جداره راه پله کاربرد دارد و به زیباسازی فضا کمک شایانی می کند.
به طور کلی شیشه در ساخت درب و پنجره، نماکاری ساختمان، ساخت آینه، ساخت نورگیر، کاشی شیشه ای، بلوک شیشه ای و المان های دکوراتیو استفاده می شود. این روزها شیشه دوجداره در ساخت درب و پنجره و شیشه رفلکس برای نمای ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. کرتین وال یکی از نمونه های نمای تمام شیشه ای با جلوه بی نظیر است که هم به سازه و هم به فضای شهری زیبایی خاصی می بخشد.
معرفی مصالح نوین ساختمانی
پیشرفت علم و تکنولوژی باعث شده تا شاهد استفاده از شیوه های نوین در ساخت مصالح ساختمانی باشیم و بدین واسطه کیفیت و دوام مصالح نیز روز به روز افزایش می یابد. این موضوع باعث می شود تا عمر سازه ها طولانی تر و دوام آن ها بیشتر شود. تکنولوژی نانو یکی از تکنولوژی هایی است که امروه در تولید مصالح گوناگون کاربرد دارد. مصالحی که با استفاده از این تکنولوژی تولید می شوند از کیفیت و مقاومت بیشتری در برابر عوامل مختلف از جمله: تغییرات آب و هوایی، فرسودگی، زنگ زدگی، تخریب، نفوذ آب و حمله سولفات ها برخوردارند و جایگزن بسیار خوبی برای مصالح ساختمانی سنتی هستند.
مصالح نانو در ساخت سازه های هوشمند نیز کاربرد بسیاری دارند و به اجرای اصول بهینه سازی مصرف انرژی نیز کمک بسیاری می کنند. این مصالح هوشمند و نوین دارای قابلیت های منحصر به فردی هستند و در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:
شیشه مات شونده هوشمند، پانل کامپوزیت آلومینیومی
یکی از جدیدترین مصالح هوشمند ساختمانی، شیشه مات شونده هوشمند است و از هدررفت انرژی تا حد زیادی جلوگیری می کند. بدین ترتیب که با توجه به نور و حرارت مورد نیاز ساختمان مات یا روشن می شود. از این شیشه ها برای ساخت درب و پنجره و همچنین پارتیشن ها استفاده می شود. پانل های آلومینیومی متشکل از دو ورق آلومینیوم هستند و بین آن ها پلی اتیلن قرار دارد. مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، انجماد، آب و ضربه از ویژگی های این پانل ها است و در نماسازی ساختمان کاربرد دارند.
بتن اسفنجی، پانل های گچی پیش ساخته
بتن اسفنجی یکی از مصالح ساختمانی نوین و هوشمند است که دارای حفره های خالی می باشد و آب را به خود جذب و از خود خارج می کند. مواد سازنده بتن اسفنجی عبارتند از: خاکستر بادی، گاز سیلیس و سرباره که باعث می شوند این بتن در برابر ترک خوردگی و تخریب مقاوم باشد. از بتن اسفنجی در زیرسازی چمن ها و هدایت آب باران به سطوح زیرزمینی استفاده می شود. پانل های گچی پیش ساخته برای ساخت دیوارهای کاذب کاربرد داشته و به عنوان نوعی عایق صوتی و حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند و از انتقال گرمای ساختمان و سر و صدا جلوگیری می کنند.
ورق پلی کربنات، کاشی حرارتی
این مصالح ساختمانی ساخته شده از ترموپلاستیک هستند و جایگزین بسیار خوبی برای شیشه می باشند. ورق های پلی کربنات بسیار سبک بوده و درارای رنگ بندی بسیار متنوع می باشند. این مواد از مقاومت بالایی در برابر اشعه های مضر خورشید برخوردار بوده از عبور آن ها به داخل ساختمان جلوگیری می کنند و در اجرای سقف کاذب کاربرد دارند. کاشی حرارتی یکی از انواع کاشی است که رنگ آن با تغییر دمای محیط، تغییر می کند و در دسته مصالح هوشمند دکوراتیو قرار دارند. این کاشی را در آشپزخانه و حمام مورد استفاده قرار می دهند و مانند یک عایق عمل می کند که استحکام و دوام بالایی دارد.
ویژگی های مصالح پایدار
استفاده بی رویه و نادرست از برخی مصالح ساختمانی تجدیدناپذیر باعث می شود تا منابع آن ها تمام شده و آیندگان از داشتن این مصالح محروم شوند. به طور کلی مصالح ساختمانی تاثیر قابل توجهی بر چرخه محیط زیست دارند و منجر به ایجاد و یا پرهیز از خطرات زیست محیطی می شوند. استخراج این مواد از طبیعت و تخریب آن ها باعث ایجاد آلودگی های بی شماری شده که بر زمین و جو آن تاثیرات مخربی دارد. از این باید در صنعت ساخت و ساز انتخاب مصالح پایدار بسیار مورد توجه قرار گیرد تا بدین ترتیب خطرات زیست محیطی کاهش یابد.
توجه داشته باشید، تولید و بهره برداری از مصالح پایدار باید به گونه ای باشد که از نظر انرژی کارآمد باشند. هیچ گونه آلودگی زیست محیطی دائمی در طول عمر این مصالح نباید رخ بدهد و پس از استفاده باید از قابلیت تخریب برخوردار باشند. مصالح پایدار بسیار مقرون بصرفه هستند و استفاده از آن ها کاهش هزینه ها را به همراه خواهد داشت. مصالح پایدار باید در چرخه طبیعت قرار گیرند، غیر سمی بوده و هیچ نوع آلودگی ایجاد نکنند. این مصالح باید از ویژگی بازیافت پذیری برخوردار بوده و هرگز نباید تبدیل به ترکیب های تجزیه ناپذیر گردند. توجه داشته باشید با استفاده از مصالح پایدار می توان کیفیت هوای ساختمان را بهبود بخشید. البته تمام جوانب مربوط به چرخه عمر آن ها باید مورد ارزیابی قرار گیرد:
فاکتورهای مهم در ارزیابی مصالح پایدار
معیارهای سلامتی و زیست محیطی عبارتند از: سازگاری با اصول زیست محیطی، روش استخراج مواد اولیه، انرژی پنهان و تاثیر مصالح بر وضعیت هوا، قابلیت بازیافت و میزان هدر رفت مصالح تامین آسایش و آرامش ساکنین، پتانسیل اسیدسازی، اثر چرخه حیاط مصالح، تخریب لایه اوزون، گرمای ناشی از گازهای گلخانه ای، تغییر در محیط طبیعی، آلودگی آب و هوا، تولید مواد سمی، ایمنی در برابر آتش، ایمنی افراد حین استفاده و همچنین کیفیت هوای داخل ساختمان.
معیارهای تکنیکی عبارتند از: دوام، مقاومت و حداکثر میزان عمر مصالح، سهولت استفاده در ساخت و ساز، استحکام در برابر تخریب و مقاومت در برابر حرارت و آتش، قابلیت نگهداری، تکنیک های فنی، خاصیت آکوستیک، وزن و جرم مصالح و همچنین قابلیت سازه ای.
معیارهای اقتصادی و اجتماعی عبارتند از: تامین امنیت و سلامتی برای افراد جامعه، زیبایی و جلوه ظاهری، هزینه نگهداری و هزینه دورریز مصالح، هزینه مالکیت، به کارگیری مصالح بومی، تطبیق با سنت ها و فرهنگ ها، سازگاری با اصول زیبایی شناسی، فاکتورهای حسی، هزینه نیروی کار، هزینه تعمیرات، و حمل و نقل و هزینه چرخه حیات.
معیارهای مدیریت طراحی عباتند از: خلاقیت و ایده پردازی، ذوق و سلیقه معمار، فاکتورهای جغرافیایی و آب و هوایی، قابلیت دسترسی و همچنین قابلیت تولید سفارشی.
قیمت مصالح ساختمانی
تنوع مصالح ساختمانی و همچنین کاربرد آن ها در صنعت ساخت و ساز بسیار متنوع و متفاوت است. هر کدام از مصالح ساختمانی با توجه به ویژگی ها و کاربری هایی که دارند از قیمت های متفاوتی برخوردارند و فاکتورهای بی شماری در تعیین قیمت آن ها دخیل می باشند. از جمله این فاکتورها می توان به: خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی مصالح، جرم و حجم و چگالی، مقاومت اسیدی و قلیایی آن ها، مقاومت در برابر خوردگی و در برابر گازها و هوازدگی، خاصیت ارتجاعی و خزش، مقاومت فشاری و درجه سختی و همچنین کرنش آن ها اشاره کرد.
منبع این نوشته: خانه معماری

آشنایی با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها

بنابر نوشته سایت archome.ir
در این مطلب از خانه معماری قصد داریم شما عزیزان را با انواع مصالح ساختمانی و کاربرد آن ها آشنا کنیم. با ما همراه باشید.
مصالح ساختمانی چیست؟
مصالح ساختمانی، متریال هایی است که در احداث و تولید سازه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت طبیعی و یا مصنوعی، خام یا ترکیبی وجود دارند. ویژگی های هر کدام از این مصالح منحصر بفرد می باشد. توجه داشته باشید، برای ترسیم نقشه های ساختمانی و همچنین اجرای آن ها باید با تمامی مصالح مورد نیاز در ساخت و ساز آشنا بود تا بدین ترتیب بتوان سازه ای مقاوم و با دوام احداث نمود. از جمله رایج ترین و قدیمی ترین مصالح ساختمانی می توان به : چوب، سیمان، فلز، آجر و بتن اشاره کرد.
متریال هایی که از مقاومت بسیار بالا و هزینه مقرون بصرفه برخوردار بوده و از گذشته تا به امروز در پروژه های مختلف از آن ها استفاده می شود. امروزه مصالحی تولید و به بازار عرضه می شوند که از قابلیت ها و مزایای بی شماری برخوردارند و در برخی موارد، مصالح قدیمی را منسوخ کرده اند. لازم به ذکر است، مقاومت و کارایی مصالح، استفاده از آن ها را در قسمت های مختلف ساختمان تعیین می کند. در ادامه به معرفی و بررسی مصالح بر اساس جنس و نحوه تولید آن ها می پردازیم:
معرفی انواع مصالح ساختمانی
بر اساس جنس: مصالح ساختمانی بر اساس جنس آن ها به دو دسته کلی مرکب و ساده تقسیم می شوند:
مصالح ساده که با عنوان مصالح طبیعی یا مصنوعی نیز معرفی و شناخته می شوند به مصالحی اطلاق می شود که از مواد تشکیل دهنده مشابه تولید شوند. از این دسته مصالح می توان به : ن، آجر، سیمان و بلوک اشاره کرد. مصالح مرکب نیز به دو صورت طبیعی و یا مصنوعی وجود دارند که متشکل از چندین متریال هستند و از این دسته مصالح می توان به: انواع ملات، بتن و ایزوگام اشاره نمود.
بر اساس نحوه تولید: شیوه تولید مصالح ساختمانی، متفاوت است و به طور کلی به دو دسته پیش ساخته و درجا تقسیم می شوند:
مصالح پیش ساخته در کارخانه یا کارگاه های مختلف تولید شده و پس از تولید به محل اجرای پروژه انتقال می یابند. این مصالح از هزینه های کلی پروژه و زمان اجرای آن و همچنین از میزان ضایعات ساخت و ساز کاسته و بدین ترتیب به نوعی در دسته مصالح دوستدار محیط زیست قرار می گیرند. لازم است بدانید مصالح پیش ساخته در برابر اعمال تغییرات ممکن است انعطاف پذیری لازم را نداشته باشند. همچنین مراحل اولیه طراحی و تولید آن ها بسیار زمان بر است ولی مزایا و کارایی این مصالح، امروزه آن ها را به مصالحی رایج در صنعت ساختمان سازی تبدیل کرده است. از جمله این مصالح می توان به دال بتنی پیش ساخته، دیوارهای بتنی پیش ساخته، پانل های گچی پیش ساخته، کاشی و سرامیک، انواع بلوک و آجر اشاره کرد.
مصالح ساختمانی درجا به مصالحی گفته می شود که تولید آن در محل اجرای پروژه های ساخت و ساز صورت گرفته و مورد استفاده قرار می گیرند. انواع ملات، قیرگونی درجا، اسکلت ساختمان، چهارچوب درجا و بتن درجا از جمله این مصالح هستند.
 

 
کاربرد انواع مصالح ساختمانی
 
سنگ
سنگ از گذشته تا به امروز در صنعت ساخت وساز مورد استفاده بوده و هست. سنگ ها مواد جامد و سختی هستند که از پیوند یک یا چند کانی ایجاد شده و در سه نوع آذرین، رسوبی و دگرگون وجود دارند. سیلیس عنصر اصلی تمام سنگ های موجود بر روی کره زمین است و علاوه بر سیلیس و بسته به شرایط شکل گرفتن آن ها، شامل کانی ها و مواد تشکیل دهنده متفاوتی هستند. سنگ یکی از مصالح ساختمانی در دسترس است که دارای انواع مختلف با مقاومت و کارایی متفاوت می باشد. سنگ های موجود در طبیعت عبارتند از: گرانیت، مرمر، تراورتن، کوارتزیت، مرمریت، ماسه سنگ، سنگ گابرو و سنگ دیوریت که در صنعت ساختمان سازی کاربرد فراوانی دارند.
در این صنعت از انواع سنگ های طبیعی یا خام و غیر طبیعی استفاده می شود. سنگ های طبیعی به سنگ های رودخانه ای، سنگ های لاشه ای، سنگ های لایه ای و سنگ های کوهی گفته می شود و سنگ های کار شده همان طور که از نام آن ها بر می آید به سنگ هایی گفته می شود که بسته به کاربردی که در ساختمان سازی دارند، بر روی آن ها کار می شود. از جمله این سنگ ها می توان به : سنگ لوحی، سنگ چند وجهی، سنگ قواره ای و سنگ دو تیشه اشاره نمود. سنگ ها مصالح مقاوم و با دوامی هستند که در ساخت تونل ها، پل ها، کف سازی، پی سازی، نماسازی، سنگ چینی، دکوراسیون داخلی و ساخت پله کاربرد دارند.
انواع مصالح ساختمانی: چوب
چوب یکی از مصالح ساختمانی طبیعی است که در طبیعت وجود دارد و بسیار گران قیمت می باشد. در بسیاری از ساختمان های امروزی نیز از چوب به عنوان متریالی مهم استفاده می شود و انواع گوناگون آن دارای کیفیت متفاوتی است. به همین دلیل مصارف و کاربرد انواع مختلف چوب، متفاوت است. شرایط رشد چوب یکی از مهم ترین عواملی است که در میزان کیفیت آن تاثیر می گذارد. چوب نیز مانند سنگ در دو نوع طبیعی و مصنوعی وجود دارد.
چوب طبیعی که همان چوب درختان جنگلی است و از رنگ و بافت طبیعی برخوردار می باشد، بسیار گرانقیمت است. چوب مصنوعی از فرآوری چوب طبیعی ایجاد می شود و در برابر نفوذ آب، حرارت، گرد و غبار مقاوم بوده و دارای تنوع بالایی نسبت به چوب طبیعی است. از این رو کاربرد آن در ساخت و ساز بیشتر و قیمت آن نسبت به چوب طبیعی مقرون بصرفه تر است. MDF، پلی وود، نئوپان و اچ دی اف نمونه هایی از چوب مصنوعی هستند. انواع چوب در ساخت درب و پنجره، اعضای باربر ساختمان، نماسازی بنا، کفپوش، دیوارپوش، راه پله و تیرهای چوبی کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: خاک رس
خاک یکی از مصالح ساختمانی است که از ترکیب مواد عالی و معدنی ساخته می شود. خاک به طور کلی در اثر هوازدگی و تخریب سنگ ها به وجود می آید و در دو نوع چسبنده و غیر چسبنده وجود دارد که از دانه بندی ریز یا درشت برخوردار می باشد. خوب است بدانید لایه سطحی و در حقیقت اولین لایه از سطح زمین را خاک تشکیل می دهد. نوع خاک به شرایط آب و هوایی، نوع سنگ اولیه، فعالیت موجودات زنده و منطقه جغرافیایی بستگی دارد. خاک رس یکی از انواع خاک های چسبنده است که کاربرد زیادی در صنعت ساخت و ساز دارد و در نتیجه فرسایش سنگ های دگرگون و آذرین ایجاد می شود. خاک رس دارای دانه های بسیار ریز است و با عنوان کلوئید نیز معرفی و شناخته می شود.
از خاک رس به منظور کنترل دمای ساختمان استفاده می شود و کمک شایانی به یجاد پایداری گرما در ساختمان می نماید و استفاده از خاک رس تاثیر بسزایی در تثبیت گرما و سرما و کنترل دمای ساختمان دارد. سهولت استفاده و کندگیر بودن از ویژگی های خاک رسد بوده و به همین دلیل مصالحی از قبیل: آجر، کاشی، سرامیک، ملات گچ و خاک، سفته، ملات گل آهک، کاه گل و سفال از خاک رس ساخته می شوند.
انواع مصالح ساختمانی: بتن
بتن یکی دیگر از رایج ترین و پرکاربردترین مصالح ساختمانی است از ترکیب آب و سیمان پرتلند ایجاد می شود. ایجاد حباب در هنگام ساخت بتن از استقامت آن کاسته و برای جلوگیری از این اتفاق باید ویبراتورهای خاصی استفاده شود. بتن در انواع مختلفی از قبیل: بتن سبک و سنگین، بتن متخلل، هوادار، با مقاومت بالا، پلیمری و بتن خودمتراکم وجود دارد.
بتن سنگین از سنگدانه های سنگین تشکیل می شود و وزن آن 3 تا 4 هزار کیلوگرم بر متر مکعب است. بتن سبک دارای سنگدانه های سبک است و وزن آن حداکثر ۱۹۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد. این نوع بتن در ساخت بلوک های بتنی کاربرد دارد. بتن متخلخل متشکل از روزنه ها و حفره های متعدد است که به منظور عبور آب یا هوا در آن ایجاد می شوند. بتن هوادار نوعی بتن یبک است که با استفاده از افزودنی های هوازا تولید می شود و کاربرد آن در مکان هایی است که امکان ذوب و انجماد بتن وجود دارد. مقاومت بتن با مقاومت بالا از ۴۰ مگاپاسکال بیشتر است و برای تولید آن باید نسبت آب به سیمان کم شود. این بتن دارای خواص مکانیکی بسیار بالاست. از این رو در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
در بتن پلیمری، مواد پلیمری برای اتصال سنگدانه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند و در تولید آن سیمان وجود ندارد. حجم حفره های بین سنگدانه ها با استفاده از مواد پلیمری بسیار کاهش می یابد. بتن خود متراکم بدون نیاز به ویبره تولید شده و برای بتن ریزی های حجیم مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل مقاومت بالایی که بتن دارد، از آن برای مقاوم سازی سازه و به طور کلی در ساخت پل ها، سدها، کف سازی ها، تونل ها و کفپوش استفاده می شود.
آهن آلات
ویژگی هایی مانند مقاومت بسیار بالا و قابلیت شکل پذیری باعث شده تا از آهن آلات در صنعت ساخت و ساز استفاده بسیاری شود. آهن آلات در صنعت ساختمان سازی معمولاً به صورت آلیاژهای آن کاربرد دارد. آلیاژهایی از قبیل: فولاد، مس، چدن و آلومینیوم برای این منظور مورد استفاده قرار می گیرند و هر کدام داری کاربرد متفاوتی هستند. با استفاده از آهن آلات، دوام و مقاومت سازه افزایش می یابد. لازم به ذکر است این مصالح ساختمانی در برابر زنگ زدگی و خوردگی مقاومت ندارند و برای جلوگیری از این امر باید روکش های مختلف برای آن استفاده شود. آهن آلات در ساخت انواع ابزارهای ساختمانی، تیر آهن، انواع ورق ها، انواع درب، نبشی ها و انواع میلگرد کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: آجر
آجر که از پختن خشت در کوره با حرارت بالا تولید می شود یکی از پرکاربردترین مصالح ساختمانی است و همواره کاربرد زیادی در این صنعت داشته است و از قدیمی ترین مصالح ساختمانی به شمار می رود. از جمله کوره های آجرپزی می توان به: کوره هوفمن، کوره تونلی و کوره تنوره ای اشاره کرد. آجر در انواع مختلف و به شکل: آجر معمولی، سفالی، آجر جوش، نسوز و آجر سنگفرش تولید می شود.
آجر فشاری، آجر سفید و آجر قزاقی از جمله آجرهای معمولی هستند. وزن آجر سفالی نسبت به آجر معمولی کم تر است و در دو نوع سقفی و دیواری و به صورت سوراخ دار تولید می شود. آجر جوش مقاومت بالایی در برابر ضربه، لب پریدگی، سائیدگی، مواد شیمیایی، یخبندان و لب پر شدن دارد و حداکثر تا ۶ درصد آب را می تواند جذب کند. آجر نسوز در برابر حرارت بسیار مقاوم بوده و برای محیط هایی با میزان حرارت بالا مناسب است. خاک رس ذوب نشدنی ماده اصلی تشکیل دهنده این آجر است. در آجر نسوز هیچ گونه ماده قلیایی و یا آهک وجود نداشته و دارای رنگ های متنوعی است. آجر سنگفرش در برابر سایش و جذب آب مقاوم هستند و مناسب برای سنگفرش کردن و کف سازی می باشند.
گچ
یکی از مصالح ساختمانی بسیار پرکاربرد، گچ می باشد که به شکل پودری نرم و سفید رنگ است. گچ از سنگ گچ بدست می آید و هیچ ماده افزودنی دیگری در تولید آن مورد استفاده قرار نمی گیرد. انواع گچ عبارتند از: گچ سفیدکاری، گچ میکرونیزه، گچ عاج، گیپتون و سیوا. گچ سفیدکاری که به رنگ سفید است، یکی از گچ های مقرون به صرفه است که برای پوشش سطح و سفیدکاری دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد. گچ میکرونیزه نوعی از گچ است که از فرآوری گچ معمولی ایجاد شده و برای کشته کشی، سفیدکاری و گچ بری کاربرد دارد که البته در این روزها استفاده زیادی از آن نمی شود. گچ عاج دارای دانه بندی بسیار ریز با زمان گیرش طولانی است. به همین دلیل از آن به منظور کشته کشی بنا و ساخت پنل های پیش ساخته گچی استفاده می شود.
گچ گیپتون چسبندگی بالایی در مقایسه با سایر گچ ها دارد و آن را می توان بر روی انواع سطوح از قبیل بلوک های بتنی، سطوح فومی و سطوح بتنی متخلخل اجرا کرد. گچ سیوا مقاومت خوبی در برابر رطوبت داشته و مانع از انتقال حرارت و صوت می شود. گچ سیوا از ترکیب گچ میکرونیزه با سایر افزودنی ها تولید شده و مناسب برای زیرکاری است. گچ به طور کلی در دسته مصالح زودگیر قرار داشته و در ساخت ملات، سفیدکاری سقف و دیوارهای ساختمان، ساخت پنل های پیش ساخته و المان های دکوراتیو کاربرد دارد.
انواع مصالح ساختمانی: سیمان
سیمان پر مصرف ترین مصالح ساختمانی است که با ترکیب مواد آهکی مانند آلومینیوم اکسید و سیلیسیم تولید می شود. سیمان به صورت پودری بسیار نرم است و به صورت فله ای و یا بسته بندی به بازار عرضه می شود. در صورت ترکیب سیمان با آب، ماده ای سخت ایجاد می شود که بتن نام دارد و همان طور که گفته شد برای مقاوم سازی سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سیمان در انواع مختلف: سیمان پرتلند، سیمان رنگی و نسوز وجود دارد. سیمان پرتلند یکی از انواع مرغوب سیمان است که کاربرد ویژه ای در صنعت ساخت و ساز دارد. سیمان پرتلند در 5 نوع وجود دارد که هر کدام ویژگی و کاربرد خاص خود را دارند. سیمان رنگی همان سیمان سفید است که به آن رنگدانه اضافه می شود و منجر به ایجاد سطحی صاف و یکدست می گردد. به همین دلیل از سیمان سفید برای پوشش نمای ساختمان بسیار استفاده می شود. این سیمان دارای مقاومت مکانیکی بالایی است و ترک نمی خورد. سیمان نسوز مقاومت بالایی در برابر حرارت های بالا و شوک حرارتی، مواد خورنده، سولفات ها، سائیدگی، ضربه و آب های اسیدی دارد و زودگیرتر از سیمان پرتلند است. از سیمان در ساخت قطعات از پیش ساخته، ساخت تونل ها و پل ها، راه سازی و تولید بتن استفاده می شود.
ملات
ملات یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرمصرف در ساختمان سازی است که از ترکیب چند ماده ایجاد شده و بسیار چسبنده است و به منظور بهم چسباندن سایر مصالح به یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرد. بیشترین حجم مخلوط ملات را ماده پر کننده تشکیل می دهد و ماده چسباننده جزء دیگر ملات می باشد. علاوه بر این مواد از مواد افزودنی مانند: هواسازها، روان کننده ها، مواد پوزولانی، رنگدانه ها و مواد نگهدارنده آب نیز به ملات اضافه می شود تا خواص ملات افزایش یابد.
ملات ها نیز مانند بسیاری از مصالح ساختمانی دارای انواع مختلفی هستند که کاربردهای متفاوتی را در صنعت ساخت و ساز دارند. به طور کلی ملات ها را می توان به سه دسته ملات آبی، ملات هوایی و ملات ویژه تقسیم کرد. ملات آبی در محیط های آبی کاربرد دارد و در مجاورت با آب تبدیل به ماده ای سخت می شوند. ملات ماسه و آهک، ملات ماسه و سیمان و ملات خاک شنی و آهک از این دسته هستند. ملات کاه گل و ملات گچ و خاک از جمله ملات های هوایی هستند که در برابر هوا خود را گرفته و خشک می شوند.
برای تولید ملات های ویژه باید مواد افزودنی خاصی را به ملات های معمولی اضافه کرد تا بدین وسیله قابل استفاده در مکان ها و پروژهای مختلف باشند. ملات سیمان و یا آهک پوزولانی از جمله ملات های ویژه هستند که مواد پوزولانی به آن ها اضافه شده و آن ها را در برابر مواد شیمیایی و حمله سولفات ها بسیار مقاوم می کند. در صورت افزودن مواد آب بند به ملات می توان ملات را در مکان های در معرض آب مانند منابع آبی یا استخرها مورد استفاده قرار داد.
انواع مصالح ساختمانی: شیشه
شیشه یکی دیگر از مصالح ساختمانی پرکاربرد و ماده ای شفاف با قابلیت عبور نور است. ماسه و سیلیکات ها مواد اصلی تشکیل دهنده شیشه هستند. برای افزایش مقاومت شیشه و کاهش خاصیت شکنندگی آن از تثبیت کننده ها در تولید آن استفاده می گردد. شیشه دارای انواع مختلفی از قبیل: شیشه رنگی، شیشه دوجداره، شیشه نشکن، شیشه ضد آتش، شیشه سکوریت، شیشه خم، شیشه رفلکس و شیشه هوشمند مات شونده است که هر کدام کاربرد ویژه خود را دارند.
از شیشه هوشمند مات شونده امروزه در خانه های هوشمند استفاده می شود و جالب است بدانید این شیشه نور ورودی به ساختمان را تنظیم می کند و موجب کاهش هزینه های گرمایشی و سرمایشی ساختمان می شوند. شیشه رنگی دارای تنوع رنگی زیادی است و میزان جذب نور آن بسیار زیاد است. شیشه رفلکس که عملکرد آن مانند آینه است، در روز از دیده شدن درون ساختمان جلوگیری می کند. شیشه رفلکس همچنین منعکس کننده طیف های نور است و از ورود آن به ساختمان جلوگیری می کند. شیشه دوجداره از کنار هم قرار گرفتن دو لایه شیشه که فضای بین آن ها با گاز آرگون پر شده ساخته می شود و نقش عایق صوتی و حرارتی را ایفا می کند. این شیشه ها اتلاف انرژی را تا حد زیادی کاهش می دهند.
شیشه لمینت یا نشکن در اثر وارد آمدن ضربه، خرد نمی شود. چرا که بین لایه های این شیشه یک لایه نایلونی قرار دارد که منجر به در کنار هم قرار گرفتن خرده شیشه ها می شود. شیشه لمینت در حقیقت مقاوم ترین نوع شیشه است و تحت فشار و گرما توسط لایه های نایلونی بهم چسبیده تولید می شود.
نکته
شیشه سکوریت در اثر حرارت و سرد شدن ناگهانی تولید شده و برای مکان هایی که مقاومت در برابر حرارت و ایمنی اهمیت دارد، کاربرد دارند. از این شیشه همچنین در ساخت درب های بدون قاب و یا مکان هایی که حفظ ایمنی انسان اهمیت دارد، استفاده می شود. شیشه خم به شکل قوس است و در ساخت پنل های جداره راه پله کاربرد دارد و به زیباسازی فضا کمک شایانی می کند.
به طور کلی شیشه در ساخت درب و پنجره، نماکاری ساختمان، ساخت آینه، ساخت نورگیر، کاشی شیشه ای، بلوک شیشه ای و المان های دکوراتیو استفاده می شود. این روزها شیشه دوجداره در ساخت درب و پنجره و شیشه رفلکس برای نمای ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. کرتین وال یکی از نمونه های نمای تمام شیشه ای با جلوه بی نظیر است که هم به سازه و هم به فضای شهری زیبایی خاصی می بخشد.
معرفی مصالح نوین ساختمانی
پیشرفت علم و تکنولوژی باعث شده تا شاهد استفاده از شیوه های نوین در ساخت مصالح ساختمانی باشیم و بدین واسطه کیفیت و دوام مصالح نیز روز به روز افزایش می یابد. این موضوع باعث می شود تا عمر سازه ها طولانی تر و دوام آن ها بیشتر شود. تکنولوژی نانو یکی از تکنولوژی هایی است که امروه در تولید مصالح گوناگون کاربرد دارد. مصالحی که با استفاده از این تکنولوژی تولید می شوند از کیفیت و مقاومت بیشتری در برابر عوامل مختلف از جمله: تغییرات آب و هوایی، فرسودگی، زنگ زدگی، تخریب، نفوذ آب و حمله سولفات ها برخوردارند و جایگزن بسیار خوبی برای مصالح ساختمانی سنتی هستند.
مصالح نانو در ساخت سازه های هوشمند نیز کاربرد بسیاری دارند و به اجرای اصول بهینه سازی مصرف انرژی نیز کمک بسیاری می کنند. این مصالح هوشمند و نوین دارای قابلیت های منحصر به فردی هستند و در ادامه به معرفی آن ها می پردازیم:
شیشه مات شونده هوشمند، پانل کامپوزیت آلومینیومی
یکی از جدیدترین مصالح هوشمند ساختمانی، شیشه مات شونده هوشمند است و از هدررفت انرژی تا حد زیادی جلوگیری می کند. بدین ترتیب که با توجه به نور و حرارت مورد نیاز ساختمان مات یا روشن می شود. از این شیشه ها برای ساخت درب و پنجره و همچنین پارتیشن ها استفاده می شود. پانل های آلومینیومی متشکل از دو ورق آلومینیوم هستند و بین آن ها پلی اتیلن قرار دارد. مقاومت بسیار بالا در برابر حرارت، انجماد، آب و ضربه از ویژگی های این پانل ها است و در نماسازی ساختمان کاربرد دارند.
بتن اسفنجی، پانل های گچی پیش ساخته
بتن اسفنجی یکی از مصالح ساختمانی نوین و هوشمند است که دارای حفره های خالی می باشد و آب را به خود جذب و از خود خارج می کند. مواد سازنده بتن اسفنجی عبارتند از: خاکستر بادی، گاز سیلیس و سرباره که باعث می شوند این بتن در برابر ترک خوردگی و تخریب مقاوم باشد. از بتن اسفنجی در زیرسازی چمن ها و هدایت آب باران به سطوح زیرزمینی استفاده می شود. پانل های گچی پیش ساخته برای ساخت دیوارهای کاذب کاربرد داشته و به عنوان نوعی عایق صوتی و حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند و از انتقال گرمای ساختمان و سر و صدا جلوگیری می کنند.
ورق پلی کربنات، کاشی حرارتی
این مصالح ساختمانی ساخته شده از ترموپلاستیک هستند و جایگزین بسیار خوبی برای شیشه می باشند. ورق های پلی کربنات بسیار سبک بوده و درارای رنگ بندی بسیار متنوع می باشند. این مواد از مقاومت بالایی در برابر اشعه های مضر خورشید برخوردار بوده از عبور آن ها به داخل ساختمان جلوگیری می کنند و در اجرای سقف کاذب کاربرد دارند. کاشی حرارتی یکی از انواع کاشی است که رنگ آن با تغییر دمای محیط، تغییر می کند و در دسته مصالح هوشمند دکوراتیو قرار دارند. این کاشی را در آشپزخانه و حمام مورد استفاده قرار می دهند و مانند یک عایق عمل می کند که استحکام و دوام بالایی دارد.
ویژگی های مصالح پایدار
استفاده بی رویه و نادرست از برخی مصالح ساختمانی تجدیدناپذیر باعث می شود تا منابع آن ها تمام شده و آیندگان از داشتن این مصالح محروم شوند. به طور کلی مصالح ساختمانی تاثیر قابل توجهی بر چرخه محیط زیست دارند و منجر به ایجاد و یا پرهیز از خطرات زیست محیطی می شوند. استخراج این مواد از طبیعت و تخریب آن ها باعث ایجاد آلودگی های بی شماری شده که بر زمین و جو آن تاثیرات مخربی دارد. از این باید در صنعت ساخت و ساز انتخاب مصالح پایدار بسیار مورد توجه قرار گیرد تا بدین ترتیب خطرات زیست محیطی کاهش یابد.
توجه داشته باشید، تولید و بهره برداری از مصالح پایدار باید به گونه ای باشد که از نظر انرژی کارآمد باشند. هیچ گونه آلودگی زیست محیطی دائمی در طول عمر این مصالح نباید رخ بدهد و پس از استفاده باید از قابلیت تخریب برخوردار باشند. مصالح پایدار بسیار مقرون بصرفه هستند و استفاده از آن ها کاهش هزینه ها را به همراه خواهد داشت. مصالح پایدار باید در چرخه طبیعت قرار گیرند، غیر سمی بوده و هیچ نوع آلودگی ایجاد نکنند. این مصالح باید از ویژگی بازیافت پذیری برخوردار بوده و هرگز نباید تبدیل به ترکیب های تجزیه ناپذیر گردند. توجه داشته باشید با استفاده از مصالح پایدار می توان کیفیت هوای ساختمان را بهبود بخشید. البته تمام جوانب مربوط به چرخه عمر آن ها باید مورد ارزیابی قرار گیرد:
فاکتورهای مهم در ارزیابی مصالح پایدار
معیارهای سلامتی و زیست محیطی عبارتند از: سازگاری با اصول زیست محیطی، روش استخراج مواد اولیه، انرژی پنهان و تاثیر مصالح بر وضعیت هوا، قابلیت بازیافت و میزان هدر رفت مصالح تامین آسایش و آرامش ساکنین، پتانسیل اسیدسازی، اثر چرخه حیاط مصالح، تخریب لایه اوزون، گرمای ناشی از گازهای گلخانه ای، تغییر در محیط طبیعی، آلودگی آب و هوا، تولید مواد سمی، ایمنی در برابر آتش، ایمنی افراد حین استفاده و همچنین کیفیت هوای داخل ساختمان.
معیارهای تکنیکی عبارتند از: دوام، مقاومت و حداکثر میزان عمر مصالح، سهولت استفاده در ساخت و ساز، استحکام در برابر تخریب و مقاومت در برابر حرارت و آتش، قابلیت نگهداری، تکنیک های فنی، خاصیت آکوستیک، وزن و جرم مصالح و همچنین قابلیت سازه ای.
معیارهای اقتصادی و اجتماعی عبارتند از: تامین امنیت و سلامتی برای افراد جامعه، زیبایی و جلوه ظاهری، هزینه نگهداری و هزینه دورریز مصالح، هزینه مالکیت، به کارگیری مصالح بومی، تطبیق با سنت ها و فرهنگ ها، سازگاری با اصول زیبایی شناسی، فاکتورهای حسی، هزینه نیروی کار، هزینه تعمیرات، و حمل و نقل و هزینه چرخه حیات.
معیارهای مدیریت طراحی عباتند از: خلاقیت و ایده پردازی، ذوق و سلیقه معمار، فاکتورهای جغرافیایی و آب و هوایی، قابلیت دسترسی و همچنین قابلیت تولید سفارشی.
قیمت مصالح ساختمانی
تنوع مصالح ساختمانی و همچنین کاربرد آن ها در صنعت ساخت و ساز بسیار متنوع و متفاوت است. هر کدام از مصالح ساختمانی با توجه به ویژگی ها و کاربری هایی که دارند از قیمت های متفاوتی برخوردارند و فاکتورهای بی شماری در تعیین قیمت آن ها دخیل می باشند. از جمله این فاکتورها می توان به: خواص فیزیکی و شیمیایی و مکانیکی مصالح، جرم و حجم و چگالی، مقاومت اسیدی و قلیایی آن ها، مقاومت در برابر خوردگی و در برابر گازها و هوازدگی، خاصیت ارتجاعی و خزش، مقاومت فشاری و درجه سختی و همچنین کرنش آن ها اشاره کرد.
منبع این نوشته: خانه معماری