آشنایی با انواع مصالح ساختمانی و معرفی مختصر آنها

مصالح ساختمانی به هر ماده‌ای گفته می‌شود که برای اهداف ساختمانی استفاده می‌شود. چوب، سیمان، سنگدانه‌ها، فلزات، آجر، بتن، خاک رس رایج‌ترین نوع مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساخت و ساز هستند. انتخاب این‌ها بر اساس مقرون به صرفه بودن آن‌ها برای پروژه‌های ساختمانی است. بسیاری از مواد طبیعی مانند خاک رس، ماسه، چوب و سنگ، حتی شاخه‌ها و برگ‌ها برای ساخت ساختمان‌ها استفاده شده‌اند.

جدای از مواد طبیعی، بسیاری از محصولات ساخت بشر در حال استفاده هستند، برخی بیشتر و برخی کمتر مصنوعی به حساب می‌آیند. تولید مصالح ساختمانی در بسیاری از کشورها رواج دارد و استفاده از این مواد معمولا به مشاغل خاص مانند نجاری، لوله کشی، سقف‌سازی و عایق کاری تقسیم می‌شود.

انواع مصالح ساختمانی مورد استفاده در ساخت و ساز

در ادامه این مطلب انواع مصالح ساختمانی رایج در کشورهای مختلف جهان را معرفی می‌کنیم که معمولا در ساخت و ساز از آن‌ها استفاده می‌شود.

۱.مصالح ساختمانی طبیعی

مصالح ساختمانی را می‌توان به طور کلی به دو منبع طبیعی و مصنوعی طبقه‌بندی کرد. مواد طبیعی آن‌هایی هستند که فرآوری نشده یا حداقل توسط صنعت فرآوری شده‌اند، مانند چوب یا شیشه. مواد مصنوعی در محیط‌های صنعتی پس از دستکاری‌های بسیار انسانی مانند پلاستیک و رنگ‌های مبتنی بر نفت ساخته می‌شوند. هر دو کاربرد خود را دارند. گل، سنگ و گیاهان فیبری، به غیر از چادرهای ساخته شده از مواد انعطاف‌پذیر مانند پارچه یا پوست، اساسی‌ترین مواد هستند.

مردم در سراسر جهان از این سه ماده برای ایجاد خانه‌هایی متناسب با شرایط آب و هوایی محلی خود استفاده کرده‌اند. به طور کلی از سنگ یا چوب به عنوان اجزای اصلی سازه در این ساختمان‌ها استفاده می‌شود، در حالی که از گل برای پرکردن فضای بین آن‌ها استفاده می‌شود که به عنوان نوعی بتن و عایق عمل می‌کند. به عنوان مثال، چوب بیشتر به عنوان مسکن دائمی در کشورهای گرمسیری یا به عنوان سازه‌های تابستانی توسط مردمان در برخی مناطق استفاده می‌شد.

۲.پارچه

چادر در گذشته محل زندگی گروه‌های عشایری در سراسر جهان بود. تیپی مخروطی و یورت دایره‌ای دو نوع معروف از این چادرها هستند. با توسعه معماری کششی و پارچه‌های مصنوعی به عنوان یک تکنیک اصلی ساخت و ساز احیا شده است. ساختمان‌های مدرن می‌توانند از مواد انعطاف‌پذیر مانند غشاهای پارچه‌ای ساخته شوند و توسط سیستم کابل‌های فولادی یا داخلی (فشار هوا) پشتیبانی شوند.

۳.گل و رس

میزان استفاده از هر ماده منجر به سبک‌های متفاوتی از ساختمان‌ها می‌شود. عامل تعیین کننده معمولا با کیفیت خاک مورد استفاده مرتبط است. مقادیر بیشتر خاک رس معمولا به معنای استفاده از سبک لپه یا خشتی است، در حالی که خاک رسی کم معمولا با ساختمان چمنزار همراه است.

سایر مواد اصلی شامل کم و بیش ماسه، شن و کاه، علف است. رمد ارت هم یک برداشت قدیمی و هم جدیدتر در ایجاد دیوار است که زمانی با فشرده کردن خاک‌های رسی بین تخته‌ها با دست ساخته می‌شد، اکنون از کمپرسورهای بادی مکانیکی و بادی استفاده می‌شود.

خاک و به خصوص خاک رس جرم حرارتی خوبی دارد. در حفظ درجه حرارت در سطح ثابت بسیار خوب است. خانه‌هایی که با خاک ساخته شده‌اند در گرمای تابستان به طور طبیعی خنک و در هوای سرد گرم هستند. خاک رس گرما یا سرما را در خود نگه می‌دارد و مانند سنگ آن را در یک دوره زمانی آزاد می‌کند. دیوارهای خاکی به آرامی دما را تغییر می‌دهند، بنابراین افزایش یا کاهش مصنوعی دما می‌تواند از منابع بیشتری نسبت به خانه‌های چوبی استفاده کند، اما گرما یا خنکی برای مدت طولانی‌تری باقی می‌ماند.

مردمی که عمدتا با خاک مانند خشت می‌ساختند، خانه‌هایی را به وجود آوردند که قرن‌ها در اروپای غربی و شمالی و همچنین سایر نقاط جهان مانند کشور خودمان ساخته شده‌اند و همچنان ساخته می‌شوند، هرچند در مقیاس‌های کوچک‌تر بیشتر به چشم می‌خورد. برخی از این ساختمان‌ها برای صدها سال قابل سکونت باقی مانده‌اند.

۴.سنگ

سازه‌های سنگی تا زمانی که تاریخ به یاد می‌آورد، وجود داشته است. این مصالح ساختمانی طولانی‌ترین حضور را در ساخت و ساز تجربه کرده است و معمولا به راحتی در دسترس است. انواع مختلفی از سنگ در سراسر جهان وجود دارد که همگی با ویژگی‌های متفاوتی که آن‌ها را برای استفاده‌های خاص بهتر یا بدتر می‌کند.

سنگ یک ماده بسیار متراکم است، بنابراین محافظت زیادی نیز می‌کند، اشکال اصلی آن به عنوان یک ماده، وزن و ناهنجاری آن است. چگالی انرژی آن نیز یک نقطه ضعف بزرگ در نظر گرفته می‌شود، زیرا گرم نگه داشتن سنگ بدون استفاده از مقادیر زیادی از منابع گرمایشی دشوار است.

دیوارهای ساخته شده از سنگ، زمانی ساخته شده‌اند که انسان‌ها سنگی را روی سنگ دیگری گذاشته‌اند. در نهایت از اشکال مختلف ملات برای نگه داشتن سنگ‌ها در کنار هم استفاده شد که امروزه رایج‌ترین آن‌ها سیمان (مانند انواع گروت اپوکسی) است.

استفاده از گرانیت در طول دوره قرون وسطی و در دوران مدرن ادامه یافت. گرانیت نوع دیگری از سنگ است که معمولا به عنوان مصالح تزئینی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود. ساختمان‌های عمدتا سنگی را می‌توان در اکثر شهرهای بزرگ مشاهده کرد، برخی از تمدن‌ها که تماما با سنگ ساخته شده‌اند مانند اهرام مصر، اهرام آزتک و بقایای تمدن اینکاها.

۵.کاهگل

کاهگل یکی از قدیمی‌ترین مواد شناخته شده است. چمن عایق خوبی است و به راحتی برداشت می‌شود. بسیاری از قبایل آفریقایی در تمام طول سال در خانه‌هایی زندگی می‌کنند که کاملا از علف‌ها ساخته شده‌اند. در اروپا و ایران، سقف‌های کاهگلی روی خانه‌ها زمانی رایج بود اما به دلیل صنعتی شدن و بهبود حمل و نقل، دسترسی به مواد دیگر را افزایش داد، این مواد از بین رفت. با این حال، امروز این عمل در حال احیای است. به عنوان مثال، در هلند، بسیاری از ساختمان‌های جدید دارای سقف‌های کاهگلی با کاشی‌های برجستگی خاص قابل مشاهده هستند.

۶.یخ

یخ توسط بومی‌ها در قطب استفاده می‌شد اما امروزه شاهد هتل‌های یخی هستیم که به عنوان یک جاذبه توریسی مورد استقبال قرار گرفته است.

۷.چوب

چوب محصولی از درختان و گاهی گیاهان فیبری دیگر است که برای اهداف ساخت و ساز در صورت تبدیل به الوار مانند تخته و مواد مشابه استفاده می‌شود. چوب یک مصالح ساختمانی عمومی است و تقریبا در هر نوع سازه‌ای در اکثر مناطق آب و هوایی استفاده می‌شود. چوب می‌تواند در زیر بار بسیار انعطاف‌پذیر باشد، در حین خم شدن استحکام خود را حفظ کند و در صورت فشرده شدن به صورت عمودی بسیار قوی است.

کیفیت‌های بسیار متفاوتی برای انواع مختلف چوب، حتی در بین گونه‌های درختی مشابه وجود دارد. این بدان معنی است که گونه‌های خاص برای استفاده‌های مختلف بهتر از سایرین هستند و شرایط رشد برای تصمیم گیری کیفیت مهم است. از لحاظ تاریخی، چوب برای ساخت سازه‌های بزرگ به شکل فرآوری نشده خود به عنوان کنده استفاده می‌شد.

درختان را فقط به اندازه مورد نیاز می‌بریدند، گاهی پوست آن را جدا می‌کردند و سپس بریده می‌شدند یا در جای خود می‌زدند. در زمان‌های گذشته و در برخی از نقاط جهان، بسیاری از خانه‌ها یا جوامع روستایی دارای یک قطعه چوبی شخصی بودند که خانواده یا جامعه از آن درختان می‌رویدند و درختان را برای ساخت و ساز برداشت می‌کردند. با اختراع اره‌های مکانیزه تولید انبوه الوارهای ابعادی آغاز شد. این امر باعث می‌شود که ساختمان‌ها سریع‌تر ساخته شوند و یکنواخت‌تر شوند. بنابراین خانه مدرن به سبک غربی ساخته شد.

۸.آجر و بلوک

آجر بلوکی است که از مواد پخته شده در کوره، معمولا خاک رس ساخته می‌شود اما ممکن است گل با کیفیت پایین‌تری نیز داشته باشد. خاک رس را از طریق قالب و سپس سیم کشی آن‌ها را به اندازه مناسب (فرایند گل سفت) آماده می‌کنند. آجر در سال‌های ۱۷۰۰و ۱۸۰۰ و ۱۹۰۰ به طور گسترده به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار گرفت. این روند احتمالا به این دلیل بود که در شهرهای پرجمعیت بسیار بیشتر از چوب مقاوم در برابر آتش بود و تولید آن نسبتا ارزان بود. نوع دیگری از بلوک در اواخر قرن بیستم جایگزین آجرهای سفالی شد. بلوک سیندر بود. بیشتر با بتن ساخته شده است. یک ماده مهم ارزان قیمت در کشورهای در حال توسعه، بلوک سندکریت است که ضعیف‌تر اما ارزان‌تر از آجرهای رسی ساخته شده است.

۹.بتن

بتن یک مصالح ساختمانی مرکب است که از ترکیب سنگدانه (کامپوزیت) و چسبنده‌ای مانند سیمان ساخته می‌شود. رایج‌ترین شکل بتن، بتن سیمانی پرتلند است که از سنگدانه‌های معدنی (به طور کلی شن و ماسه)، سیمان پرتلند و آب تشکیل شده است. پس از اختلاط، سیمان هیدراته می‌شود و در نهایت به ماده‌ای سنگ مانند تبدیل می‌شود.

از آنجایی که بتن دارای مقاومت کششی نسبتا کمی است، معمولا با استفاده از میله‌های فولادی (معروف به میلگرد) تقویت می‌شود و به این بتن تقویت شده بتن مسلح می‌گویند. به منظور به حداقل رساندن هرگونه حباب هوا که باعث تضعیف سازه می‌شود، از یک ویبراتور برای از بین بردن هوای حباب شده در هنگام ریختن مخلوط بتن مایع در اطراف آهن آلات استفاده می‌شود. بتن به دلیل طول عمر، شکل‌پذیری و حمل و نقل آسان، ماده غالب در این عصر مدرن بوده است. محصولات مربوط به بتن پارتاک عبارت‌اند از:

• روان کننده بتن
• ملات ترمیمی بتن

۱۰.فلز

فلز به عنوان چارچوب سازه‌ای برای ساختمان‌های بزرگتر مانند آسمان خراش‌ها یا به عنوان پوشش سطح خارجی استفاده می‌شود. انواع مختلفی از فلزات برای ساخت و ساز استفاده می‌شود. فولاد یک آلیاژ فلزی است که جزء اصلی آن آهن است و انتخاب معمولی برای سازه‌های فلزی است. قوی و منعطف است و اگر خوب تصفیه شود برای مدت طولانی باقی می‌ماند. در مورد طول عمر، خوردگی دشمن اصلی فلز است.

چگالی کمتر و مقاومت به خوردگی بهتر آلیاژهای آلومینیوم و قلع گاهی اوقات بر هزینه بیشتر آن‌ها غلبه می‌کند. برنج در گذشته رایج‌تر بود اما امروزه معمولا به موارد خاص یا ویژه محدود می‌شود. برای تولید فلز، به ویژه در مقادیر زیاد مورد نیاز برای صنایع ساختمانی، نیاز به نیروی انسانی زیادی است. سایر فلزات مورد استفاده عبارتند از تیتانیوم، کروم، طلا، نقره. تیتانیوم را می‌توان برای اهداف ساختاری استفاده کرد، اما قیمت آن بسیار بیشتر از فولاد است. از کروم، طلا و نقره به عنوان تزئین استفاده می‌شود زیرا این مواد گران هستند و ویژگی‌های ساختاری مانند استحکام کششی یا سختی ندارند.

۱۱.شیشه

از زمان اختراع شیشه برای پوشاندن دهانه‌های کوچک ساختمان از پنجره‌های شفاف استفاده می‌شود. آن‌ها به انسان‌ها این توانایی را دادند که هر دو نور را به اتاق‌ها راه دهند و در عین حال از تماشای آب و هوای مختلف نهایت لذت را ببرند. شیشه به طور کلی از مخلوط ماسه و سیلیکات ساخته می‌شود و بسیار شکننده است. از شیشه مدرن می‌توان برای پوشاندن کل نمای ساختمان استفاده کرد. همچنین می‌توان از شیشه برای پوشاندن بر روی یک ساختار سقف گسترده در یک «قاب فضایی» استفاده کرد.

۱۲.سرامیک

سرامیک به مواردی مانند کاشی و موارد دیگر گفته می‌شود. سرامیک‌ها بیشتر به عنوان پوشش در ساختمان‌ها استفاده می‌شوند. کف سرامیکی، دیوارها، رویه‌ها، حتی سقف‌ها نمونه از این موارد هستند. بسیاری از کشورها از کاشی‌های سرامیکی برای پوشش ساختمان‌ها استفاده می‌کنند. سرامیک در گذشته فقط یک فرم تخصصی پخت سفال سفالی در کوره‌ها بود اما در طول زمان تکامل یافته است.

۱۳.پلاستیک

پلاستیک‌ها از نظر تحمل گرما، سختی و انعطاف‌پذیری بسیار متفاوت هستند. همراه با این سازگاری، یکنواختی کلی ترکیب و سبکی پلاستیک‌ها استفاده از آن‌ها را تقریبا در تمام کاربردهای صنعتی امروزه تضمین می‌کند.

۱۴.فوم

ورق پلاستیکی فوم شده برای استفاده به عنوان پشتیبان ملات فایر استاپ استفاده می‌شود. اخیرا پلی استایرن مصنوعی یا فوم پلی اورتان در مقیاس محدود استفاده شده است. این وزن سبک است، به راحتی شکل می‌گیرد و یک عایق عالی است. معمولا به عنوان بخشی از یک پانل عایق سازه‌ای استفاده می‌شود که در آن فوم بین چوب یا سیمان قرار می‌گیرد.

۱۵.کامپوزیت های سیمانی

کامپوزیت‌های سیمان یک کلاس مهم از مصالح ساختمانی هستند. این محصولات از خمیر سیمان هیدراته ساخته شده‌اند که چوب یا ذرات یا الیاف مشابه را برای ساخت اجزای ساختمانی پیش ساخته متصل می‌کند. مواد الیافی مختلفی از جمله کاغذ و فایبرگلاس به عنوان چسب استفاده شده است. چوب و الیاف طبیعی از ترکیبات آلی محلول مختلف مانند کربوهیدرات‌ها، گلیکوزیدها و فنول‌ها تشکیل شده‌اند. این ترکیبات به تاخیر انداختن گیرش سیمان معروف هستند.

بنابراین قبل از استفاده از چوب در ساخت کامپوزیت‌های سیمانی، سازگاری آن با سیمان ارزیابی می‌شود. سازگاری چوب و سیمان نسبت یک پارامتر مربوط به ویژگی یک کامپوزیت چوب و سیمان به خمیر سیمان است. سازگاری اغلب به صورت مقدار درصد بیان می‌شود و برای تعیین سازگاری چوب و سیمان، از روش‌هایی بر اساس ویژگی‌های مختلف مانند ویژگی‌های هیدراتاسیون، استحکام، پیوند سطحی و مورفولوژی استفاده می‌شود.

روش‌های مختلفی مانند اندازه گیری ویژگی‌های هیدراتاسیون مخلوط سیمان و سنگدانه توسط محققین استفاده می‌شود. مقایسه خواص مکانیکی مخلوط سیمان و سنگدانه و ارزیابی بصری خواص ریزساختاری مخلوط چوب و سیمان مهم است. مشخص شده است که تست هیدراتاسیون با اندازه گیری تغییر دمای هیدراتاسیون با زمان راحت‌ترین روش است. این روش‌های ارزیابی سازگاری را بررسی کرده‌اند و روشی را بر اساس «مفهوم بلوغ» پیشنهاد کرده‌اند، یعنی زمان و دمای واکنش هیدراتاسیون سیمان را باید در نظر گرفت.

۱۶.مصالح ساختمانی در صنعت مدرن

ساختمان مدرن یک صنعت چند میلیارد دلاری است و تولید و برداشت مواد اولیه برای اهداف ساختمانی در مقیاس جهانی است. اغلب یک نقطه کلیدی اولیه دولتی و تجاری بین کشورها است. همچنین نگرانی‌های زیست‌محیطی در مورد در دسترس بودن و پایداری برخی مواد و استخراج چنین مقادیر زیادی مورد نیاز برای زیستگاه انسان، به یک موضوع مهم جهانی تبدیل شده است.

۱۷.مصالح ساختمانی مجازی

برخی از مطالب مانند عکس‌ها، تصاویر، متن ممکن است مجازی در نظر گرفته شوند. در حالی که، آن‌ها معمولا روی بستری از مواد طبیعی وجود دارند، اما از طریق فرآیند بازنمایی کیفیت متفاوتی نسبت به مواد طبیعی پیدا می‌کنند.

محصولات شیمیایی ساختمان

وقتی صحبت از محصولات ساختمانی می‌شود، به ذرات آماده‌ای اشاره می‌کنیم که در بخش‌های مختلف سخت‌افزار معماری و سخت‌افزار تزئینی ساختمان نصب می‌شوند. در فهرست محصولات ساختمانی به طور انحصاری مصالحی را شامل نمی‌شود که برای ساخت معماری ساختمان و وسایل پشتیبانی مانند پنجره‌ها، درها، کابینت‌ها و غیره استفاده می‌شود.

پارتاک به عنوان تولید کننده برتر محصولات شیمیایی ساختمان محصولات مختلف و با کیفیت خود را با مشاوره رایگان ارائه می‌دهد.