مصالح ساختمانی چیست؟
مصالح ساختمانی درحقیقت هر ماده‌ای است که برای اهداف ساخت و ساز استفاده می‌شود. چوب، سیمان، سنگ، آهک، بتن، آجر و رس از رایج‌ترین مصالح ساختمانی هستند. قیمت مصالح ساختمانی، نوع پروژه‌های ساختمانی و کیفیت مواد از عواملی هستند که در انتخاب این مصالح نقش دارند.
انواع مصالح ساختمانی
مصالح ساختمانی به مرور زمان تغییراتی داشته‌اند که به تناسب نیاز افراد، انواع ساختمان‌ها و شرایط اقلیمی ایجاد شده و تکمیل شده‌اند. مصالح ساختمانی مدرن برای تنوع بالای نیازهای ساخت و ساز در جهان مدرن طراحی شده‌اند.
مصالح ساختمانی به طور کلی در سه گروه دسته بندی می‌شوند:
- مصالح سنتی: برگ، شاخه، پوست حیوان، سنگ و …
- مصالح ساختمانی رایج: گچ، آهن، سیمان، بتن، چوب، پلاستیک و …
- مصالح ساختمانی نوین: انواع کامپوزیت‌ها و محصولات مصنوعی
بسیاری از مواد طبیعی مثل رس، شن و ماسه، چوب، سنگ و حتی شاخه و برگ برای اهداف ساخت و ساز استفاده می‌شدند. علاوه بر مواد طبیعی، موادی مصنوعی که ساخت دست انسان هستند نیز در ساختمان سازی استفاده می‌شوند.
تولید مصالح ساختمانی و صنعت ساخت و ساز بخش بزرگی از بازار و صنایع دیگری مثل نجاری، لوله کشی، عایق کاری، سرهم بندی و بسیاری از موارد دیگر را در بر می‌گیرد.
مصالح را می‌توان در دو گروه طبقه بندی کرد: مصالح طبیعی و مصنوعی.
- مصالح طبیعی همان موادی هستند که به صورت خالص در طبیعت یافت می‌شوند و درصدی از آنها به صورت صنعتی فرآوری می‌شود؛ مثل چوب و شیشه.
- مصالح مصنوعی نیز موادی هستند که پس از دستکاری‌های انسان در صنایع مختلف تولید می‌شوند؛ مثل پلاستیک و رنگ‌های نفتی.
مصالح ساختمانی طبیعی
پارچه
چادر از دیگر سازه‌های انسانی است که در بسیاری از فرهنگ‌ها به عنوان خانه استفاده می‌شد. توسعه‌ی این سبک از خانه سازی به پیشرفت تکنیک‌های معماری امروزی منجر شده است. می‌توان با مواد انعطاف پذیری مثل غشای پارچه‌ای ساختمان‌های مدرنی را ساخت که با شبکه‌های از کابل‌های فولادی محکم و پایدار می‌شوند.
گل و رس
مقدار و حجمی که از هر ماده‌ای در ساختمان سازی استفاده می‌شود، باعث می‌شود که سبک مختلفی از ساختمان بنا شود. فاکتور اصلی که در انتخاب این نوع از مصالح ساختمانی نقش دارد، کیفیت خاکی است که استفاده می‌شود. خلوص بالاتر و پایین‌تر خاک رس در کیفیت محصول نهایی و در نهایت دوام ساختمان نقش دارد.
نوع دیگری از مواد طبیعی مثل شن و ماسه و بافت‌های گیاهی مثل کاه نیز وجود دارند. در گذشته دیوارها و سقف‌هایی با این مواد در ترکیب با گل و خاک رس بنا می‌شدند؛ اما امروزه، این مواد به صورت مصنوعی دستکاری می‌شوند تا کیفیت و طول عمر بیشتری داشته باشند.
خاک، مخصوصا از نوع خاک رس یک ماده‌ی طبیعی مناسب برای تنظیم و ثبات دما محسوب می‌شود. خانه‌هایی که با این مواد ساخته می‌شدند، دما را در طول تابستان خنک و در زمستان گرم نگه می‌داشتند. رس نیز همانند سنگ می‌تواند گرما و سرما را در خود نگه داشته و به مرور این انرژی را آزاد کند.
این نوع از خانه‌ها در مقایسه با خانه‌های چوبی، گرما و سرما را به مدت طولانی‌تری در خود حفظ می‌کنند. بنابراین کاهش و افزایش دما به صورت مصنوعی در این خانه‌ها به انرژی بیشتری نیاز دارد.
سنگ
سازه‌های سنگی از قدیمی‌ترین بناهایی هستند که در تاریخ یافت می‌شوند. طول عمر، دوام، استحکام و مقاومت این مصالح ساختمانی باعث شده که از گذشته تا امروز در فرآیند ساخت و ساز کاربرد داشته باشد.
اشکال اصلی این ماده‌ی طبیعی، وزن بالا و ظاهر ناخوشایند است. البته گرم کردن خانه‌های سنگی از دیگر ضعف‌های این سازه‌ها به شمار می‌رود.
البته مدل‌های جدید و دستکاری شده‌ی سنگ در صنعت ساختمان سازی امروزی کاربرد فراوانی دارند. گرانیت از رایج‌ترین مصالح ساختمانی است که از گذشته تا امروز استفاده می‌شود.
کاهگل
پوشش گیاهی متنوع در گذشته باعث شد تا از این ماده‌ی طبیعی در گذشته به عنوان یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی استفاده شود. خانه‌های کاهگلی در آفریقا و اروپا رواج بیشتری داشتند. مقاومت پایین و ظهور انواع دیگری از مصالح ساختمانی طبیعی باعث شد تا این ماده‌ی طبیعی جای خود را به موادی دهد که طول عمر بیشتری داشتند.
امروزه از این ماده و روش ساختمان سازی در برخی نقاط جهان استفاده می‌شود. برای مثال در کشور هلند ساختمان‌هایی ساخته می‌شوند که سقف‌های کاهگلی دارند که کاشی‌هایی آنها را عایق می‌کند.
برگ و بافت گیاهی
این ماده که تمامی بخش‌های آن از گیاهان تشکیل شده در مناطق استوایی و جنگل‌های بارانی کاربرد داشته است. مردمان بومی آمریکا از برگ‌های بزرگ و پهن برای ساختن سرپناه استفاده می‌کردند.
یخ
اسکیموهای قطبی از یخ برای خانه سازی استفاده می‌کردند. البته در جهان مدرن برخی هتل‌های و سازه‌های یخی برای جذب گردشگر ساخته می‌شوند. به جز این موارد، یخ کاربرد دیگری در ساختمان سازی ندارد.
چوب
چوب محصول اصلی درختان و برخی گیاهان فیبردار است که در اشکال مختلفی برای اهداف ساختمان سازی استفاده می‌شود.
چوب در حقیقت یک مصالح ساختمانی اصلی است که می‌توان از آن در انواع ساختمان‌ها و شرایط اقلیمی مختلف استفاده کرد. استقامت بالا و در عین حال انعطاف پذیری این ماده‌ی طبیعی باعث می‌شود که یکی از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی باشد که از گذشته تا امروز کاربرد فراوانی دارد.
کیفیت چوب به نوع درختان بستگی دارد که کاربرد آنها را برای اهداف مختلف مشخص می‌کند.
مصالح ساختمانی مصنوعي
آجر و بلوک
آجر یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی است که یکی از فرآورده‌های خاک رس به شمار می‌رود. کیفیت نوع آجر به نوع خاک و گلی بستگی دارد که در کوره‌های آجر پزی استفاده می‌شود.
آجر بین صده‌های ۱۷۰۰ تا ۱۹۰۰ کاربرد بیشتری داشت. گسترش استفاده از این مصالح ساختمانی به دلیل مقاومت بالای آن در برابر آتش بود. البته هزینه تولید اندک نیز از دیگر عوامل مهم به شمار می‌رفت.
نوع دیگری از آجرها در قرن بیستم رواج بیشتری یافتند؛ آجرهای بتنی که کاملا از این ماده ساخته می‌شدند، مقاومت بالاتری نسبت به خاک رس داشتند.
بتن
بتن یک مصالح ساختمانی کامپوزیتی است که در ترکیب با اتصال دهنده‌ها استفاده می‌شود. رایج ترین نوع بتن از سنگ‌هایی معدنی مثل شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل می‌شود.
پس از ترکیب شن و ماسه با آب و سیمان، بتن تشکیل می‌شود که همانند سنگ یکپارچه، سخت و محکم است. بتن از استحکام کششی کمی برخوردار است؛ بنابراین برای افزایش استحکام آن از میله‌های فولادی استفاده می‌شود.
هنگام ساخت بتن، حباب‌های هوایی در آن ایجاد می‌شود که سازه را ضعیف می‌کند. بنابراین از ویبراتورهایی استفاده می‌شود که حباب‌ها را از بتن خیس خارج می‌کند.
بتن از اصلی‌ترین مصالح ساختمانی است که در ساختمان سازی مدرن بیشترین کاربرد را دارد. طول عمر بالا، شکل پذیری و سهولت حمل و نقل از دلایل اصلی گسترش استفاده از بتن هستند.
فلز
فلزات به طور کلی برای قالب بندی سازه‌ها کاربرد دارند. فلزهای مختلفی در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شوند. فولاد یک آلیاژ فلزی است که اصلی‌ترین عنصر آن را آهن تشکیل می‌دهد. فولاد رایج ترین مصالح ساختمانی فلزی است که در ساختمان سازی به کار می‌رود.
این فلز از قدرت بالا و انعطاف پذیری خوبی برخوردار است و در صورتی که کیفیت بالاتری داشته باشد، طول عمر بسیار بالایی خواهد داشت. خوردگی و زنگ زدگی اصلی‌ترین مشکل فلزات است که طول عمر آنها را کاهش می‌ٔدهد.
آلیاژهایی مثل آلومینیوم و قلع از تراکم کمتر و مقاومت بالاتری در برابر خوردگی برخوردار هستند. البته این فلزات با قیمت‌های بالاتری به فروش می‌رسند.
فلزات دیگری همچون تیتانیوم، کروم، طلا و نقره نیز در ساختمان سازی استفاده می‌شوند. تیتانیوم نیز همانند فولاد در اسکلت بندی کاربرد دارد؛ اما بسیار گران‌تر است. کروم، طلا و نقره نیز برای دکور و زیبایی ساختمان به کار گرفته می‌شوند.
شیشه
از همان زمان که شیشه اختراع شد، از آن برای پوشش پنجره‌ها و دریچه‌ها استفاده می‌کردند. شیشه اختراع جالبی بود که اجازه ورود نور را می‌داد اما محیط خانه را از گرما و سرمای بیرون حفظ می‌کرد. شیشه در اصل از ترکیب شن و ماسه و سیلیکات ساخته می‌شود.
سرامیک
سرامیک از دیگر مصالح ساختمانی است که برای پوشش نواحی از ساختمان مثل کف، دیوارها، پیشخوان آشپزخانه و حتی سقف کاربرد دارد. در برخی مناطق در نمای ساختمان نیز از سرامیک استفاده می‌کنند.
سرامیک در حقیقت از فرآوری خاک رس و گرما دادن آن ساخته می‌شود.
پلاستیک
لوله‌های پلاستیکی که زیر سطوح بتنی در ساختمان‌ها نفوذ کرده‌اند، نوعی ترکیب مصنوعی شیمیایی هستند که در قالب و شکل‌های مختلفی تولید می‌شوند.
پلاستیک از لحاظ مقاومت در برابر گرما، انعطاف پذیری و استحکام، تنوع بالایی دارد. این مصالح ساختمانی مصنوعی از سازگاری بالا و وزن بسیار کمی برخوردار است که باعث می‌شود کاربرد گسترده‌ای در صنعت ساختمان سازی امروزی داشته باشد.
فوم
ورقه‌های فومی که از ترکیبات پلی استایرن یا پلی اورتان هستند، در ساختمان سازی مدرن کاربرد دارند. این مصالح ساختمانی از وزن کم و شکل پذیری بالایی برخوردار است که از آن به عنوان عایق استفاده می‌شود. فوم به صورت پنل های عایق‌بندی کاربرد دارد که فضای بین چوب و سیمان در ساختمان‌ها را پر می‌کند.
کامپوزیت سیمان
کامپوزیت‌های اتصال دهنده‌ی سیمانی یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی در این صنعت به شمار می‌روند. این محصولات از ترکیب خمیر سیمان با آب تشکیل می‌شوند که می‌توانند چوب، الیاف مختلف و هر ماده‌ی مشابهی را به هم متصل کنند. در این فرآیند، از مواد فیبری مختلف مثل کاغذ و فایبر گلاس به عنوان اتصال دهنده استفاده می‌شود.
الیاف چوبی و فیبری از ترکیب مواد مختلفی مثل کربوهیدرات، گلیکوزیدها و فنول‌ها ایجاد می‌شوند. این ترکیبات می‌توانند سرعت خشک شدن سیمان را کمتر کنند. بنابراین قبل از اینکه از چوب در کامپوزیت سیمانی استفاده شود، مقاومت آن با سیمان ارزیابی می‌شود.
