معرفی انواع مصالح ساختمانی

در این مقاله از آسمونی می خواهیم در مورد مصالح ساختمانی صحبت کنیم. مصالح ساختمانی شامل، سیمان و آجر و سرامیک و ... . از شما همراهان عزیز آسمونی دعوت می کنیم تا پایان این مقاله ما را همراهی کنید.

سیمان

سیمان ماده ای است که خاصیت هیدرولیکی (آبی)و قابلیت چسبندگی دارد به طوری که ملات سیمان می تواند به تدریج در صورت قرار گرفتن در معرض هوا یا در زیر آب سخت شود. گیرش و سخت شدن سیمان در واقع به صورتی است که ابتدا در اثر ترکیب ملات سیمان با آب،جسم خمیری شکلی تشکیل می شود که خاصیت دارد (مرحله پلاستیسیته گیرش) و سپس به مرور زمان ملات سیمان تبدیل به جسم سفت و سختی می شود (مرحله سخت شدن) که در مقابل آب از خود مقاومت دارد.

امروزه سیمان پرتلند یکی از اصلی ترین مصالح چسبنده است که در حجم تولید میزان مصرف همتایی ندارد در ساختمان های مدرن پرتلند به عنوان یکی از مصالح پایه به مصرف میرسد و از ان به طور گسترده ای در ساختمانهای پیش ساخته استفاده می شود . دو ماده اصلی در ترکیبات سیمان موجود است که شامل سنگ اهک و خاک رس است.تقریبا مخلوطی از 75% سنگ اهک (CaCO3) و 25% خاک رس است.

گاهی مخلوط شامل سنگ اهک و خاک رس به نسبت مورد تیاز برای سیمان پزی به طور دقیق (75% سنگ آهک و 25% خاک رس) در طبیعت یافت می شود که به ان مارل (Marl)می گویند.

سیمان دارای تعدادی اکسید اصلی و فرعی است. اکسید های اصلی سیمان جزء ترکیبات خاک رس است. خاک رس شامل سلیس (sio2) و اکسید آلومینیوم (آلومینا) (Al2O3) و اکسید آهن (Fe2O3) و آب (H2O) می باشد.

اینها اکسید های اصلی سیمان هستند اما سیمان به مقدار کمی اکسید های فرعی هم دارد مثل اکسید منیززیم و اکسید سدیم و اکسید پتاسیم .

مواد خام پس از مخلوط و آسیاب شدن وارد کوره شده و در اثر حرارت تا 800 درجه سلسیوس سنگ آهک تبدیل به CaO و CO2 می شود که CO2 متصاعد می شود.

حرارت 800 درجه سلسیوس آهک و سلیس با همدیگر ترکیب می شوند و در حرارت بیشتر از حرارت 800 درجه سلسیوس مواد خام سیمان مانند اکسید های کلسیم، سلیس، آلومینیوم و آهن در کوره تا حد نزدیک به نقطه ذوب (تا حدود 1500 درجه سلسیوس) با هم ترکیب شده و به کلینکر (clinker) تبدیل می شوند. کلینکر دانه هایی به اندازه فندوق و دارای رنگ قهوه ای روشن است. کیفیت کلینکر بیان کننده ی مشخصات سیمان است. کلینکر بعد از سرد شدن با کمی سنگ گچ (2تا 5%) آسیاب می شود و به شکل پودر بسیار ریزی در می اید که به ان سیمان پرتلند می گویند. سیمان پرتلند سیمان پرتلند پر مصرف ترین سیمان در صنعت ساختمان سازی اعم از پل- تونل- راهسازی- ساختمان و غیره است .

پس سیمان که پودری نرم می باشد خاصیت جذب رطوبت و آ را دارد. این ماده چسباننده نه فقط در هوا بلکه در زیر آب هم سخت می شود . سیمان خودش را به تدریج می گیرد و سخت می شود به طوری که بر خلاف گچ پس از سخت شدن اگر در مجاورت با رطوبت قرار بگیرد، در برابر آب مقاومت دارد و خراب نمی شود. در هنگام ترکیب سیمان با آب که منجر به سخت شدن تدریجی سیمان می شود،مقداری حرارت آزاد می شود که به این عمل هیدراتاسیون سیمان می گویند و به حرارت آن « حرارت هیدراتاسیون» می گویند.

سرعت هیدراتاسیون سیمان به ریزی دانه های سیمان بستگی دارد. هر چه میزان ریزتر بودن دانه های سیمان بیشتر باشد به همان نسبت سرعت هیدراتاسیون سیمان افزایش می یابد که در نتیجه در افزایش سرعت آزاد شدن حرارت هیدراتاسیون تاثیر می گذارد. همچنین هر قدر دانه های سیمان ریزتر آسیاب شوند، جنس سیمان مرغوب ترشده و میزان مقاومت سیمان نیز افزایش پیدا می کند. بنابراین ریزی دانه های سیمان پرتلند در گیرش سیمان و مقاومت ملات سیمان پس از سخت شدن تاثیر می گذارد. از زمان شروع گرفتن سیمان (یعنی زمانی که ملات سیمان حالت روانی خود ا از دست می دهد) تا زمان ختم سیمان (یعنی زمانی که ملات سیمان کاملا سفت وسخت شده است) را زمان گیرش سیمان می نامند.

زمان گرفتن سیمان نباید زود تر از یک ساعت و زمان ختم سیمان نیز نباید بیشتر از 12 ساعت باشد.

بتن از ترکیب سیمان، ماسه و شن ساخته می شود. بتن حاصل از سیمان پرتلند معمولی در شزایط متعارف پس از سه روز 30% و پس از 28 روز 86% مقاومت نهایی خود را پیدا می کند. اما این کسب مقاومت تا سالهای زیادی به کندی ادامه پیدا می کند.

آجر

آجر از قدیمی ترین مصالح ساختمانی است که قدمت آن بنا به عقیده برخی از باستان شناسان به ده هزار سال پیش می رسد.در ایران بقایای کوره های سفال پزی و آجر پزی در شوش و سیلک کاشان که تاریخ آنها به هزاره چهارم پیش از میلاد می رسد پیدا شده است. همچنین نشانه هایی از تولید و مصرف آجر در هندوستان به دست آمده که حاکی از سابقه شش هزار ساله آجر در آن کشور است وازه آجر بابلی و نام خشت هایی بوده که بر روی آنها منشورها قوانین و نظایر آنها را می نوشتند گمان می رود نخستین بار از پخته شدن خاک دیواره ها و کف اجاق ها به پختن آجر پی برده اند .

کوره های آجر پزی ابتدایی بی گمان از مکان هایی تشکیل می شده که در آن لایه های هیزم و خشت متناوبا روی هم چیده می شده است.

فن استفاده از آجر ازآسیای غربی به سوی غرب مصر و سپس به روم و به سمت شرق هندوستان و چین رفته است در سده چهارم اروپایی ها شروع به استفاده از آجر کردند ولی پس از مدتی از رونق افتاده و رواج مجدد از سده 12 میلادی بوده که ابتدا از ایتالیا شروع شد.

در ایران باستان ساختمان های بزرگ و زیبایی بنا شده اند که پاره ای از آنها هنوز پا بر جا هستند.

نظیر طاق کسری در غرب ایران قدیم

آرامگاه شاه اسماعیل سامانی در گنبد کاووس و مسجد اصفهان را که با آجر ساخته اند همچنینی پلها و سد های قدیمی مانند پل دختر سد کبار در قم از جمله بناهای قدیمی می باشند.

انواع آجر در ایران قدیم

در ایران هر جا سنگ کم بوده و خاک خوب هم در دسترس بوده است آجر پزی و مصرف آجر معمول شده است اندازه آجر ایلامی حدود 10×38×38 سانیتی متر بوده پختن و مصرف آجر در زمان ساسانیان گسترش یافته و در ساختمان های بزرگ مانند آتشکده ها به کار رفته است اندازه آجر این دوره جدود 44×44×7تا 8 بوده است و بعد های آن 20×20×3 تا4 سانتی متر کاهش یافت .

در فرش کردن کف ساختمان از آجر بزرگتری به نام ختائی به ابعاد 5×25×25 سانتی متر یا بزرگتر از آن به نام نظامی در ابعاد 40×4×5 سانتی متر استفاده می شده است از انواع دیگر آجر در گذشته آجر قزاقی می باشد که پیش از جنگ جهانی اول روسها آن را تولید می کردند که ابعاد آن 5×10×20 بوده است آشنایی با آجر و مواد اولیه آن آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی آن بر اثر گرما به دست می آید خاک آجر مخلوطی است از خاک رس ماسه فلدسپات سنگ آهک سولفات ها سولفورها فسفات ها کانی های آهن منگنز منیزیم سدیم پتاسیم مواد آلی و...

مراحل ساخت آجر عبارتند از :

• کندن و ستخراج مواد خام

• آماده سازی مواد اولیه

• قالب گیری

• خشک کردن

• تخلیه و انبار کردن محصول

انواع کوره های آجر پزی

پس از خشک شدن خشت ها را در کوره می چینند طرز چیدن آنها طوری است که بین آنها فاصله وجود دارد تا گازهای داغ و شعله بتواند از لای آنها عبور کند کوره های آجر پزی سه هوع هستند:

کوره تنوره ای هوفمان و تونلی

قابل ذکر است که کوره های تونلی مدرن ترین کوره های آجر پزی می باشند که در آنها سرامیک های ممتاز و صنعتی نیز می پزند ویزگی های آجر آجر خوب باید در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ بدهد صدای زنگ نشانه سلامت توپری و مقاومت و کمی میزان جذب آب آن است آجر خوب باید در آتش سوزی مقاومت کند و خمیری و آب نشود رنگ آجر خوب باید یکنواخت باشد و همچنین باید یکنواخت و سطح آن بدون حفره باشد سختی آجر باید به اندازه ای باشد که با ناخن خط نیفتد

استاندارد آجر در ایران

بنابر آخرین استاندارد ایران به تاریخ 7 خرداد 1357 در مورد آجرهای رسی آجرها به دو گروه دستی و ماشینی تقسیم بندی می شوند آجر های دستی خود به دو نوع فشاری و قزاقی سفید و آجر ماشینی نیز به توپر و سوزاخ دار گروه بندی شده اندمیزان جذب آب مطابق استاندارد ایران در آجرهای دستی حداکثر 20% در آجر های ماشینی 16% و حدلقل برای هر دو نوع آجر 8% تعیین شده است

انواع آجر غیر رسی و اشکال آن

آجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود

انواع خاص آجر تولیدی در کشور های اروپایی آجر هایی در کشورهای صنعتی اروپاتولید می شوند که هنوز تولید آن در ایران مرسوم نشده است از آن جمله بلوک های تو خالی آتش بند برای نصب دور ستون ها به منظور جلوگیری از نفوذ آتش قطعات ویزه به شکل منحنی های کوز و کاس قطعات درپوش روی دیوار قطعاتی که از اجزا هستند مانند کلوک سرقد گوشه و جزاینها که هنوز در ایران تولید نمی شوند.

سرامیک

از زمانی که انسان غارنشینی را به قصد یافتن مکان زیست بهتر ، پشت سر گذاشت، با مصالح ساختمانی سر و کار پیدا کرده بود. بدیهی است که این مواد از نوع موجود در طبیعت بود، مانند پوست برای بنا کردن خیمه یا گل و سنگ برای تهیه مسکن دائمی‌. بعدها بشر آموخت که از قطعات چوب و تخته و میخ و پیچ برای استحکام بنا استفاده کند و موادی مانند آهک ، ساروج و سیمان را برای اتصال محکم‌تر قطعات سنگ یا چوب به یکدیگر بکار بگیرد، ولی خاک رس مهمترین ماده اولیه تهیه بسیاری از مصالح ساختمانی است. خاک رس به صورت ناخالص در تهیه کوزه ، گلدان های گلی ، ظروف سفالی ، اشیا و لوله‌های سفالی ، سرامیک ، سیمان و به صورت خالص ، در تهیه ظروف چینی و ... مصرف می‌شود.

تعریف

از نظر واژه: سرامیک به کلیه جامدات غیر آلی و غیر فلزی گفته می‌شود.

از نظر ساختار شیمیایی: کلیه موادی که از مخلوط خاک رس با ماسه و فلدسپار در دمای بالا بدست می‌آیند و توسط توده شیشه مانندی انسجام یافته و بسیار سخت و غیر قابل حل در حلال‌ها و تقریبا گداز ناپذیر می‌‌باشند، سرامیک نامیده می‌شوند.

نقش اجزای سه‌گانه در سرامیک

خاک رس: موجب نرمی ‌و انعطاف و تشکیل ذرات بلوری سرامیک می‌شود.

ماسه: قابلیت چین خوردن ، پس از خشک و گرم شدن و تشکیل ذرات بلوری سرامیک را کاهش می‌دهد.

فلدسپار: در کاهش دادن دمای پخت و تشکیل توده شیشه‌ای و چسباننده ذرات بلوری سرامیک موثر است.

خواص سرامیک‌ها

خواص سرامیک‌ها بسته به نوع و درجه خلوص هر یک از اجزای اصلی ، مواد افزودنی ، لعاب ، زمان حرارت دادن ، مواد اکسنده و کاهنده‌های موجود در محیط ، تغییر می‌کند. در قرن حاضر صنعت سرامیک سازی توسعه و تنوع شگرفی یافته و اهمیت و کاربردهای آن نیز وسعت پیدا کرده است.

سرامیک‌های ویژه

مقره‌های برق

که عایقهای خوبی برای گرما و برق هستند و در آنها از Al2O3 ، Zr2O3 استفاده می‌شود.

سرامیک‌های مغناطیسی

در در این نوع سرامیک از اکسیدهای آهن استفاده می‌شود. مهمترین کاربرد آنها در تهیه عنصرهای حافظه در کامپیوتر است.

سرامیک‌های شیشه‌ای

وقتی شیشه معمولی پس از تهیه در دمای بالایی قرار گیرد، تعداد قابل توجهی از ذرات بلور در آن تشکیل می‌شود و خاصیت شکنندگی آن کم می‌گردد و بر خلاف شیشه‌های معمولی دیگر ، ایجاد یا پیدایش شکاف کوچک در آنها ساری نمی‌باشد،‌ یعنی این شکافها خود به خود پیشرفت نمی‌کنند. از این نوع سرامیک‌ها برای تهیه ظروف آشپزخانه یا ظروفی که برای حرارت دادن لازم باشند، استفاده می‌شود که آن را اصطلاحا پیروسرام می‌نامند.

سالید سرفیس یا پلی استون، خواص آن و موارد مصرفش در ساختمان

سالید سرفیس معجزه علم نام گرفته است چون در حقیقت رزینی پلیمریست که در اثر ترکیب با فیلری چون RTH به ماده ای تحت عنوان سالید سرفیس بدل می شود و همه ویژگی های آن متاثر از همین مسائله است که محصول نهایی شباهت بسیار به سنگ دارد و قطعات مختلف آن بدون درز در کنار هم قرار می گیرند، زیرا در عملیاتی که هنگام چسباندن آن انجام می شود، همان اتفاقی رخ می دهد که در فرایند تولید محصول رخ می دهد؛ بنابر این سالید سرفیس را می توان سنگی پلیمری، بر شمرد که ضمن داشتن همه قابلیت های سنگ می تواند در قطعات بسیار بزرگ و با میزان انعطاف و خمیدگی مورد نظر و دلخواه تولید شود.

سالید سرفیس خصوصیات قابل توجهی، به خصوص برای استفاده در سرویس های بهداشتی و آشپزخانه ها دارد و جالب اینجاست که در کنار همه ویژگی های مفیدی که دارد، این ماده به سختی سنگ است و به زیبایی آن، اما با این تفاوت که سنگی است در 41رنگ متنوع! بنابراین دست افراد برای انتخاب کاملا باز است.

می‌توان قطعات کوچک سالید سرفیس را در کنار هم قرار داد و چنان به هم چسباند که هیچ درزی نداشته باشد و حتی تا کیلومترها کاملا یکپارچه شود؛ هر نوع انعطاف و پیچ و خمی را به کمک پلی استون می توان ایجاد کرد. بنابراین به هیچ عنوان دست طراح را در ارائه طرحی زیبا برای سرویهای بهداشتی و سایر مواردی که از این ماده استفاده می شود بخصوص رستورانهای FAST FOOD، نمی بندد و شاید حتی به طراح برای طراح های متنوع تر و متفاوت تر هم ایده بدهد. انعطاف قابل توجه سالید سرفیس یکی از مزیت های بخصوص و منحصربه فرد این مصالح ساختمانی است، یعنی مثل پلاستیک می‌توان آن را به هر شکلی درآورد. هر سطحی را می‌توان با هر نوع قوسی به کمک این ماده پوشاند.

سالید سرفیس لااقل 15سال عمر مفید دارد و پس از این مدت نیز تغییر رنگش در اثر تماس با مواد غذایی رنگی یا خراشیدگی ها و خردگی ها و ترک های احتمالی اش با یک سمباده ساده از بین می رود و دوباره به شکل اول برمی گردد. جالب این که حتی پس از شکستن بخشی از آن با تعمیر دوباره‌اش، می‌توان مجددا از آن استفاده کرد، آخرین مرحله برای این ماده این است که می توان از بازمانده های آن برای کاربری دیگری بهره گرفت! در کنار همه این ویژگی های سازه ای ، کاملا آنتی‌باکتریال است، چون درزی ندارد که میکروب‌ها بتوانند در آن نفوذ کنند، بنابراین به سادگی تمیز می‌شود. این ماده جادویی در مقابل لکه و جرم نیز مقاوم است و در این موارد در مقایسه با سنگ که شباهت بسیاری به آن دارد وزن چندانی ندارد، تکه‌های مستعمل آن مجددا قابل بازیافت است و...

از سالید سرفیس، در ساخت وان حمام، روشویی، توالت، پوشش سطوح مختلفی چون میز، کابینت آشپزخانه و... استفاده می‌شود.

به علت آنتی‌باکتریال بودن در اماکن عمومی از جمله فرودگاه‌ها، رستوران‌ها و... می‌تواند انتخابی مناسب تلقی شود.