تحقیق مقاله انواع مواد و مصالح ساختمانی ‌

مقدمه

 به موازات پیشرفت صنعت و فن آوری مصالح ساختمانی هر روز متنوع تر می شود و کمتر ممکن است در یک سال چندین نوع مصالح جدید ساختمانی به بازار عرضه نگردد . این مصالح ممکن در اسکلت اصلی ساختمان مورد استفاده قرار گیرد یا به عنوان مواد تکمیلی و تزیینی به کار رود . بعضی از مصالح ساختمانی را می توان مصالح نتی نامید که سالهاست مورد استفاده قرار می گیرند تنها ، فن آوری جدید طرز به کاربردن و محافظت و افزایش  مقاومت آنها را مورد مطالعه قرار می دهد تا اگر نقصانی در به کاربردن این مصالح وجود داشته باشد مرتفع سازد و با پیشرفت فن آوری ، هر روزه مصالحی تهیه و به صورتهای مختلف در ساختمانها مورد استفاده   قرار می گیرند .

انواع مواد و مصالح ساختمانی ‌

مصالح ساختمانی گاهی به همان صورتی که در طبیعت یافت می شوند فقط با شکل دادن مورد استفاده قرار می گیرند و گاهی ، از ترکیب آنها با یکدیگر مصالح جدیدی به دست می آید مثل سیمان که از ترکیب سنگ آهک و خاک رس به کمک حرارت حاصل می شود یا گچ و آهک که از پختن سنگ گچ و سنگ آهک بدست   می آید. اخیراً مواد و مصالحی از ترکیبات شیمیایی و به روشهای صنعتی به دست آمده است مثل P.V.C  ،    پلی یورتان ، که به مرور جای مصالح طبیعی را خواهند گرفت چنانکه در بعضی موارد در قطعات پیش ساخته گچی و یا بتونی از الیاف مصنوعی نیز استفاده می گردد.

کانی ها

چون کانیها واحدهای سازنده سنگها هستند ، باید قبل از سنگها مورد بررسی قرار گیرند به طور کلی                      می توان گفت کانی یا مینرال جسم جامد طبیعی همگن و متبلوری است که دارای منشأ غیر آلی است و دارای ترکیب شیمیایی مشخص و ساختمان اتمی منظمی می باشد. بلورهای مصنوعی که در صنعت جواهر سازی تهیه می شود و کربنات کلسیمی که بوسیله بدن جانوران دریایی ترشح می گردد جزء کانیها نیستند.

سختی

مقاومت هر کانی در مقابل خراشیدن یا ساییده شدن را سختی آن گویند و اگر جسمی جسم دیگر را خراش دهد از آن سخت تر است.

الماس سخت ترین و گرافیت نرم ترین کانیهاست و این امر به پیوند ملکولی آنها مربوط است.

سنگها

سنگها اجسام طبیعی سخت شده ای هستند که از یک یا چند کانی بوجود آمده اند . انواع سنگها عبارتند از : سنگهای آذرین سنگهای رسوبی سنگهای دگرگون شده و سنگهای آذر آواری

سنگ های ساختمانی

سنگی است که از معدن بدست می آید باید برای مصرف در ساختمان آماده شود و معمولاً به دو صورت             کار شده و خورد شده ( شن و ماسه ) آماده می شوند . سنگهای کار شده را به شکل یک تیشه ای ، دو تیشه ای  تخت ، تراش ،ساییده ، لاشه و کلنگی در قسمتهای مختلف ساختمان از قبیل پی ، دیوار ، نمای کرسی چینی
( از اره ) نمای دیوار ، پله ، فرش کفها ، و نمای و نمای داخلی و خارجی ساختمان مصرف می کنند سنگهای خرد شده را بسته به ریزی و درشتی دانه هایشان نامگذاری میکنند . دانه های با قطر ریزتر از 9/ میلیمتر را گرد سنگ ،            دانه های با قطر بین 9/ تا 2 میلیمتر را ماسه ، دانه های با قطر بین 2  تا 25 میلیمتر را نرمه سنگ و دانه های با قطر بین 25 تا 60 میلیمتر را خرده سنگ می گویند ، دانه های درشت تر از 60 میلیمتر را پاره سنگ ، لاشه سنگ و تخته سنگ می نامند .

سنگهای نما : این سنگها را در کارخانه به شکل لوح ( سنگ پلاک ) به ضخامت بین 6 تا 30  میلیمتر می برند و روی آن را می سایند تا صیقلی شود .   

سنگهای نمایی که در ایران مصرف می شوند بیشتر آهکی هستند زیرا درجه سختی سنگ آهک 3 و بریدن آن آسان است مانند سنگ تراورتن که سنگی آهکی است .

سنگ آرگونیت و تراورتن  هر دو از ته نشین شدن مواد آهکی آب چشمه های پیرامون آتشفشانها حاصل شده اند . سنگ گرانیت به رنگهای مختلف ، سنگی است آذرین و بسیار مقاوم در برابر عوامل فرسایش که اخیراً در نماهای خارجی و داخلی ساختمان فرش کف و پله از آن استفاده می گردد .

چسبندگی سنگها به ملات : براساس آزمایشهای انجام شده میزان چسبندگی سنگها با ملات سیمان خالص به شرح زیر است :

 1 سنگهای آهکی سست دارای چسبندگی خوبی نیستند .

2 سنگهای آهکی سخت و نیمه سخت دارای چسبندگی بسیار  خوبی هستند .

3 سنگهای آهی فشرده چسبندگی متوسطی دارند .

4 گرانیتها نیز کمی چسبندگی دارند .

5 کوارتزیت و شیشه ها چسبندگی بسیار ضعیفی دارند .

نامگذاری مصالح سنگی

     مصالح سنگی بسته به ریزی و درشتی دانه ها به گروه های زیر تقسیم می شوند:

گروه درشت دانه از قطر 60 میلی متر تا 2 میلیمتر که شن نامیده می شود

گروه میان دانه از قطر 2 تا 06/0 که ماسه نامیده می شود

گروه ریز دانه از قطر 06/0 تا 002/. میلی متر که لای نامیده می شود.

و از قطر 002/0 میلیمتر کمتر بنام خاک رس نامگذاری شده است.

خشت

خشت ، خاک نمناک و یا گلی است که به آن  شکل داده باشند . گل مصرفی مخلوط همگن و ورز دیده آب و خاک می باشد. خشت پخته شده را آجر می نامند که در فصل بعدی به آن می پردازیم.

نحوه ساخت خشت

گلی که برای خشت زدن استفاده می شود شکل خمیری دارد و باید 15 تا 20 درصد ماسه داشته باشد. چنانچه مقدار ماسه آن کمتر باشد خشت موقع خشک شدن ترک می خورد. در قدیم ساختن گل بت دست انجام می شد. خاک را بصورت آب خورده در می آوردند و در آن آب ریخته ، زیر و رو می کردند تا گل درست شود. گل را می خواباندند تا کم کم آب به خورد خاک برود و خاک به حالت خمیری در آید. سپس گل را در قالب چوبی که روی زمین صاف گذاشته بودند قرار داده و با انگشتان دست به آن فشار وارد می کردند  تا قالب پر شور و گل شکل بگیرد. سپس روی خشت را با کف دست مالش می دادند تا تخت شود. آنگاه قالب را بر می داشتند و آن را برای خشت بعدی تمیز کرده پهلوی خشت قبلی قرار می دادند تا خشت بعدی را در کنار خشت قبلی درست کنند. خشتی که با دست درست می شود پوک است و تاب زیادی ندارد و خشت مالی با دست بسیار کند و گران                     تمام  می شود.

سه روش کلی برای خشک کردن خشت وجود دارد :

1 خشتهای تر را در اتاقهایی که روی کوره های هوفمان می سازد قرار داده از پایین اتاق هوای گرم و خشک به خشت می رسانند و هوای نمناک از بالا خارج می شود.

2 خشتها به طور اتوماتیک در واگنها چیده می شوند. این واگنها به اتاقهای مخصوص خشت خشک کنی هدایت می گردد و در آنجا هوای داغ را از پایین وارد می کنند و هوای سرد و نمناک شده را از بالا می ممکند.

3 خشتها را روی واگنها قرار داده به درون تونل مخصوص هدایت می کنند. از کف تونل از نزدیکی در خروجی به سوی در ورودی هوای داغ می دمند. در ابتدای ورود خشتها به تونل هوا ملایم است و به تدریج هر چه به در خروجی تونل نزدیک می شوند شدت گرما بیشتر می شود . در این طریقه خشتها یک روزه خشک می شوند.

آجر

آجر مصالحی است ساختگی و دگرگون شده که از پختن خشت به دست می آید . همانگونه که ذکر شد ماده اصلی آجر خاک می باشد که خود از اجزای مختلف تشکیل شده است.

مواد اولیه گل آجر :    گلی که در خشت زدن برای تهیه آجر استفاده می شود شکل خمیری دارد و باید 15 تا 20 درصد ماسه داشته باشد. چنانچه مقدار ماسه آن کمتر باشد آجر موقع خشک شدن ترک می خورد و موقع پختن نیز تغییر شکل زیاد می دهد و اگر مقدار ماسه آن زیاد باشد آجر دارای تخلخل زیاد شده سست می شود.

شکل آجر :  در زمانهای قدیم آجرها به ابعاد 5×4×4 سانتیمتر به نام آجر نظامی و همچنین در ابعاد                          5 × 25×25 سانتیمتر ساخته می شد که برای دیوار چینی و پوشش سقفهای تیغه ای و اغلب  برای فرش کفها  به کار می رفت. بتدریج شکل آجرها تغییر یافته ، به اندازه های کنونی تبدیل شده است ( 5*11*23 سانتیمتر و یا 5*10*21 سانتیمتر  ) به طور کلی طول آجر باید دو برابر عرض آن بعلاوه یک سانتیمتر باشد . آجرها ممکن است به صورت توپر ، توخالی و یا سوراخ دار تهیه شوند .

شکل سطح مقطع سوراخهای آجر ، مربع ، مستطیل و یا گرد می باشد ولی طبق استاندارد باید روابطی بین ابعاد سوراخها وجود داشته باشد مثلا ضلع مربع نبایستی از 15 میلیمتر بیشتر باشد و  قطر سوراخهای دایره شکل نباید از 20 میلیمتر بگذرد و برای سوراخها ی مستطیل شکل حاصل ضرب طول ×  عرض نباید از                           60 میلیمتر تجاوز کند .