معماران یا مهندسین سازه ها در صنعت ساختمان با توجه جنبه های مختلف ساخت و ساز از مصالح ساختمانی متنوعی استفاده می کند. انواع مصالح ساختمانی برای ساخت و ساز از جهت قابلیت تحمل بار و تنش های وارد بر سازه مورد بررسی قرار گرفته و متداول ترین آن ها شامل بتن، فولاد، چوب، سنگ و … مورد استفاده قرار می گیرند. هر کدام از انواع مصالح ساختمانی استحکام، مقاومت، وزن و دوام مختلفی دارند که باعث می شود برای مصارف مختلف مناسب باشند. استانداردها و آزمون های زیادی وجود دارد که بر استفاده از مصالح ساختمانی در صنعت ساخت و ساز حاکم است که می توان برای تأمین یکپارچگی سازه به آنها اعتماد کرد. معماران همچنین مواد را براساس هزینه و زیبایی شناسی نیز انتخاب می کنند.
مصالح ساختمانی معمولاً به دو منبع طبیعی و دست ساز دسته بندی می شوند. موادی مانند سنگ و چوب طبیعی و بتن، فولاد و آجر ساخته شده دست بشر است. اما هر دو این موارد، باید قبل از استفاده در ساختمان تهیه یا تولید شوند.
بنابراین در اینجا لیستی از انواع مصالح ساختمانی که معمولاً در ساخت و ساز استفاده می شود را برای شما تهیه نموده ایم تا بتوانید پیش از ساخت سازه مورد نظر خود، اطلاعات بیشتری در این زمینه کسب کنید.
1.بتن
بتن یک ماده کامپوزیتی است که از اختلاط سیمان، سنگدانه هایی مانند شن و ماسه و سنگ خرد شده به علاوه آب ساخته می شود. خصوصیات بتن به نسبت های استفاده شده در طراحی مخلوط ترکیبات آن بستگی دارد.
بتن تازه را می توان در فرم های مختلف به هر شکل و فرم ریخت و سخت شدن و تبدیل آن به یک ماده سنگ مانند زمان می برد. حداکثر 7 روز طول می کشد تا بتن به بیشترین مقاومت خود برسد و برای جلوگیری از ترک خوردگی یا کاهش ظرفیت، نیاز به توجه ویژه ای فرآیند عمل آوری دارد.
بتن بسیار متنوع است و برای سازه هایی که نیاز به ترکیبی از مقاومت و دوام دارند، مورد استفاده قرار می گیرد. به عنوان مثال بتن ماده بسیار خوبی برای ساخت پایه هایی است که وزن سازه زیاد است.
بتن در معرض تنش های فشاری، بسیار محکم است اما شکننده بوده و مقاومت کششی محدودی دارد. بتن مسلح همراه با میلگرد فولادی، برای طیف وسیعی از سازه ها مانند ساختمان های چند طبقه بلند، پل ها، جاده ها، تونل ها و بسیاری موارد دیگر که به مقاومت و استحکام بیشتری نیاز دارند، مورد استفاده قرار می گیرد.
2.فولاد
فولاد یکی دیگر از انواع مصالح ساختمانی است. فولاد از مستحکم ترین مصالح ساختمانی موجود با ظرفیت مقاومت عالی در برابر فشار و کشش است. به دلیل مقاومت به وزن بالا، فولاد برای چارچوب سازه ای ساختمان های بلند و تاسیسات بزرگ صنعتی ایده آل است. فولاد سازه ای در اشکال استاندارد مانند نبشی، میلگرد، تیرآهن، کانال های C و … موجود است. این اشکال فولادی را می توان با هم جوش داده و یا با استفاده از پیچ و مهره های با مقاومت بالا متصل کرد تا سازه هایی ساخته شود که بتوانند در برابر نیروهای عظیم و تغییر شکل، مقاومت کنند.
فولاد یک آلیاژ فلزی از آهن و کربن است که اغلب مواد آلیاژی دیگری نیز در ترکیب آن وجود دارد تا از استحکام و مقاومت بیشتری در برابر شکست نسبت به آهن برخوردار باشد. در ترکیب برخی از انواع فولاد؛ کروم اضافی وجود دارد که باعث می شود تا در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاوم شود. این نوع فولاد ها را فولاد ضد زنگ می نامند.
فولاد یک ماده ساختمانی نسبتاً گران قیمت است بنابراین وظیفه مهندس سازه است که اندازه ها و اشکال اقتصادی فولاد را با توجه به بار واقعی ساختمان انتخاب کند تا از هزینه اضافی جلوگیری نماید. نصب فولاد در مقایسه با بتن زمان کمتری نیاز دارد و در هر نوع محیطی قابل نصب است.
3. سنگ
یکی دیگر از انواع مصالح ساختمان که به عنوان با دوام ترین مصالح ساختمانی موجود شناخته می شود، سنگ است. سنگ ها مصالحی هستند که هزاران سال است که مورد استفاده قرار می گیرند. در حقیقت، قدیمی ترین بناهایی که هنوز در جهان وجود دارند از سنگ ساخته شده اند.
این ماده مزایای بسیاری دارد اما مهندسان و معماران هنگام برنامه ریزی ساخت سازه با استفاده از سنگ باید نکات زیر را نیز مد نظر قرار دهند:
- از آنجا که چگالی سنگ بسیار زیاد است، کار با سنگ به دلیل وزن و سختی در جابجایی آن دشوار است.
- سنگ ماده کارآمدی به عنوان عایق برای ساختمان نیست و گرم نگه داشتن آن دشوار است.
انواع مختلف سنگ برای استفاده های مختلف در سازه ها، بهترین هستند. به عنوان مثال سنگ در برابر آتش مقاوم است. گرانیت یکی از سخت ترین سنگ ها و یکی از بادوام ترین انواع مصالح ساختمانی است که برای ساختمان های فوق العاده مستحکم مورد استفاده قرار می گیرند.
4. شیشه
بدون شک پرکاربردترین ماده برای دستیابی به شفافیت و نور، شیشه است. شیشه یکی از عناصر نمای معمولی است که در معماری معاصر به خوبی استفاده شده است. امروزه تلاش می کنند تا از شیشه های هوشمند برای ساخت سازه ها استفاده نمایند.
از جمله موارد استفاده از شیشه می توان به پنجره، نما، دیوار، سقف و حتی کف اشاره کرد.
شیشه اگرچه مزایای زیادی همچون نورگیری عالی ساختمان و یا دوام بالایی دارد اما مستعد شکستگی است. امروزه با فرآیند لمینت کردن باعث می شوند تا شیشه شکنندگی کمتری داشته باشد. شیشه ها انواع مختلفی دارند که از جمله آن ها می توان به فایبرگلاس، سرامیک شیشه ای و … اشاره کرد.
5. آجر
آجر یکی دیگر از انواع مصالح ساختمانی است که به صورت واحد های منفرد ساخته می شود و به کمک نوعی ملات به یکدیگر متصل می شود. از نظر تاریخی آجرهای سفالی در قالب و کوره ها ساخته می شدند. در حال حاضر آجر، قوی ترین و معمول ترین واحد تراشکاری یک بلوک بتونی است که ممکن است با فولاد تقویت شود.
- آجر ها (به خصوص انواع آجر نسوز) با دوام و مقاوم در برابر آتش هستند.
- ساخت سازه با آجر، باعث مقاومت سازه در برابر بارهای فشاری می شود که باعث می شود آجر خوبی برای دیوارهای باربر شناخته شود.
- آجر تقویت شده با بتن یا در ترکیب با بتن مسلح، می تواند ساختمان های چند طبقه را پشتیبانی کند و همچنین یک انتخاب اقتصادی باشد.
- اگرچه استفاده از آجر، یک روش با مقاومت بالا در بسیاری از انواع ساخت و سازها است اما نصب آجر ماندگار می تواند به کیفیت ملات و نحوه کار وابسته باشد.
6. چوب
هزاران سال است که از چوب به عنوان یکی از انواع مصالح ساختمانی محکم و دوستدار طبیعت استفاده می شود و در صورت نگهداری صحیح می تواند تا صد سال دوام داشته باشد. پوب یک منبع طبیعی با دسترسی آسان است که از نظر اقتصادی مناسب می باشد. چوب با وزن سبک و خواص زیاد، به آسانی قابل پردازش است. همچنین این نوع از انواع مصالح ساختمانی عایق بندی خوبی از سرما برای سازه ایجاد می کند که آن را به یک ماده ساختمانی عالی برای خانه ها و ساختمان های مسکونی تبدیل می کند.
قطعات چوبی که در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرند، به صورت ماشینی طراحی می شوند و براساس مشخصات خاصی تولید می شوند. الوارهای کوچک تر چوبی به طور گسترده در دسترس هستند و معمولاً در ساخت دیوارها و کف ها استفاده می شوند. از چوبی که در ابعاد بزرگتری وجود دارد به عنوان تیر استفاده می شود و معمولاً برای ساخت قاب سازه های بزرگ مانند پل ها و ساختمان های چند طبقه مورد استفاده قرار می گیرد.
7. چوب مهندسی شده
چوب مهندسی نوع دیگری از چوب است که در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می گیرد و شامل اشکال مختلفی از چوب است که به هم چسبانده می شوند و ماده کامپوزیتی مناسب برای کاربردهای خاص ساخت و ساز را تشکیل می دهد. نمونه هایی از چوب مهندسی شده چوب روکش چسب دار (گلوم)، تخته سه لا و تخته فیبر است.
چوب به دلیل وزن کم، مناسب ترین ماده از انواع مصالح ساختمانی است که برای تحمل بارهای سنگین و برای دهانه های طولانی ایده آل نیست. چوب به ندرت برای پایه ها و دیوارهای زیرزمین استفاده می شود، زیرا به دلیل تماس با خاک/ رطوبت مناسب نیست. در خانه ای با قاب چوبی، پایه ها و دیوارهای زیرزمین معمولاً با بتن مسلح ساخته می شوند.
8. فیبر کربن
الیاف کربن ماده ای نسبتا جدید است که ویژگی های جالبی برای ساخت و سازها دارد. از جمله ویژگی های الیاف کربن می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- مقاومت کششی بالا
- مقاومت شیمیایی
- انبساط حرارتی کم
از الیاف کربن برای بهبود مقاومت بتن، چوب، پلاستیک و آجر استفاده می شود.
فیبر کربن از مقاومت کششی بسیار بالایی برخوردار است به طور مثال مقاومت کشیی آن بیش از 5 برابر فولاد است. همچنین حتی سایر مواد بر پایه کربن، قوی تر نیز هستند. به عنوان مثال گرافن دارای مقاومت کششی 18 برابر فولاد است.
نانو لوله های کربنی و گرافن حتی به مراتب قوی تر از فیبر کربن هستند و احتمالا در آینده یکی از انواع مصالح ساختمانی مهم باشند.
9.مس
مس یکی دیگر از انواع مصالح ساختمانی است که تاریخچه استفاده از آن به حداقل قرن 3 قبل از میاد مسیح باز می گردد. این ماده به دلیل کیفیت در مناطق خاص با دمای بالا به خوبی مورد استفاده قرار می گرفته است. همچنین مس به عنوان یک فلز به رنگ طلایی مایل به قرمز براق و پتینه ای سبز روشن با جذابیت بصری زیادی نیز همراه است.
10. آلومینیوم
آلومینیوم یکی دیگر از انواع مصالح ساختمانی است که هه دلیل خاصیت ذاتی سبک بودن و مقاومت در برابر خوردگی به صورت گسترده در ساخت و سازها مورد استفاده قرار می گیرد. آلومینیوم در فضاهای خارجی، پشت بام ها، دیوارها، پنجره ها، در ها و سایر قسمت ها مورد استفاده قرار می گیرد.
کلام آخر
اگرچه امروزه انواع مصالح ساختمانی دیگر همچون پلاستیک، فوم، گچ، سرامیک، بامبو، سلول های فتوولتائیک، کولار، سرامیک، کاشی، تکستایل و … نیز وجود دارد که می تواند برای ساخت و ساز سازه های مختلف مورد استفاده قرار گیرد، اما ما در این مقاله تلاش کردیم تا انواع مصالح ساختمانی اصلی را به شما معرفی کنیم. شما می توانید بسته به نوع سازه، میزان مقاومت، هزینه و سایر فاکتورها، از انواع مصالح ساختمانی موجود، به خوبی استفاده نمایید.
