1ـ مقدمه

جهت احداث هر ساختمان مانند واحدهاي مسكوني ، ساختمانهاي اداري ، مراكز آموزشي، سدهاي خاكي و مخزني، راه‌هاي گوناگون، تأسيسات دريايي و … عوامل گوناگون مورد مطالعه قرار مي‌گيرند كه نتيجه هر مطالعه، انتخاب پرامتر ويژه‌اي در آن زمينه است. از جمله زمينه‌هايي كه در هر عمليات ساختماني بايد بررسي شود، مصالح مصرفي آن پروژه است. با عنايت به اهميت اين مطلب، هدف از فراگيري درس مصالح ساختماني ً آشنايي با روش توليد، خواص و كاربردهاي انواع گوناگون مصالح كسب توانايي جهت انتخاب مناسب آنها با توجه به مقتضيات هر پروژه ً مي‌باشد.

1ـ1ـ مبناي انتخاب مصالح

پس از مطالعه مشخصات هر پروژه ساختماني و تعيين نوع و ويژگيهاي مصالح مورد نياز، بايد در بين مصالح موجود و توجه به خصوصيات هر يك از آنها، مواد مطلوب را انتخاب نمود. خواص مصالح گوناگون به دو روش زير بررسي و مطالعه مي‌شود و در اختيار مصرف كنندگان قرار مي‌گيرد كه عبارتند از : 1ـ بر اساس استاندارد 2ـ بر اساس گواهي نامه فني در روش استاندارد ، خواص مصالح مورد نظر با آزمايشهاي گوناگون سنجيده مي‌شود و نتايج با ويژگيهاي داده شده در استاندارد مقايسه مي‌گردد. براي مثال استاندارد معين مي‌كند كه زمان گيرش اوليه سيمان نوع 1 بايد 60 دقيقه باشد . حال با روش مشخص شده در استاندارد ، زمان گيرش نمونه سيمان آزمايش و با عدد فوق مقايسه مي‌ گردد. همانطور كه ملاحظه مي‌ كنيد، خواص مورد نظر اينگونه مصالح به صورت اعداد مطلق ارائه شده است. در صورتيكه نتايج آزمايش بر روي نمونه تهيه شده با استاندارد مربوطه مطابقت نداشته باشد، استفاده از آن مصالح مجاز نخواهد بود. در ايران ، مبحث پنج از مجموعه مقررات ملي ساختماني ايران تحت عنوان ًمصالح و فرآورده‌هاي ساختماني ً به تشريح اين استانداردها مي‌پردازد. گواهي نامه فني در مورد مصالحي صادر مي‌شود كه وضعيت مطلوب خواص آنها را نمي‌تواند به صورت اعداد مطلق بيان كرد. به اين مثال توجه كنيد: توليد كنندگان قفل و دستگيره در، نمونه‌اي از توليدات خود را جهت صدور گواهي‌ نامه فني در اختيار آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي قرار مي‌‌دهند. اين نمونه‌ها با نمونه‌هاي ساير توليدكنندگان به صورت تسريع شده آزمايش مي‌شوند و نتايج بدست آمده، عملكرد اين محصولات را به صورت مقايسه‌اي نشان مي‌دهد و آزمايشگاه اين نتايج را به صورت رسمي در قالب گواهي‌نامه فني ارائه مي‌نمايد. اين گواهي نامه‌ها به همراه كالا به مشتري عرضه مي‌شود و مصرف‌كننده با توجه به نياز خود و عنايت به محتواي گواهي‌نامه مصالح مورد نياز را انتخاب مي‌نمايد. به عبارت ديگر، در مورد گواهي‌نامه‌هاي فني، انتخاب بر مبناي مقايسه انواع كالا و نياز مشتري صورت مي‌پذيرد.

1ـ2ـ انواع مصالح ساختماني

در كلي ترين تقسيم بندي، مصالح ساختماني به سه دسته تقسيم مي‌شوند كه عبارتند از:

1ـ سراميكها

2ـ فلزات

3ـ مواد آلي

1ـ2ـ1ـ سراميكها

مشخصات اين مصالح عبارت است از :

1ـ به وفور يافت مي‌شوند.

2ـ از پوسته خارجي زمين بدست مي‌آيند.

3ـ نسبتاً ارزان قيمت هستند.

4ـ پس از استخراج يا مستقيماً مصرف مي‌شوند يا با فرايندهايي ساده قابل مصرف خواهند بود.

5ـ معمولاً وزن مخصوص زيادي دارند (سنگين هستند).

6ـ شكننده و تغيير شكل ناپذيرند.

7ـ داراي مقاومت فشاري زياد و مقاومت كششي اندك هستند. شكنندگي و تغيير شكل ناپذيري اين نوع مصالح بدين معناست كه در صورت اعمال نيرويي بيشتر از مقاومت آنها ، بدون آنكه تغيير شكل قابل ملاحظه‌اي بدهند، گسيخته مي‌شوند. به عنوان مثال يك ماده سراميكي مانند گچ يا بتن در اثر نيروي خمشي تنها چند درجه خم مي‌شود و سپس مي‌شكند. يكي ديگر از خصوصيات مهم مصالح سراميكي مقاومت فشاري نسبتاً زياد و مقاومت كششي كم آنهاست. مقاومت كششي اين مصالح تقريباً 10/1 مقاومت فشاري آنها مي‌ باشد. لذا از اين مصالح عمدتاً در ساخت اعضايي كه تحت فشار قرار مي‌ گيرند مي‌توان استفاده كرد. مثلاً در يك تير ساده بارگذاري شده ، قسمتهاي فوقاني تير تحت فشار و بخشهاي تحتاني آن تحت كششند. در صورتيكه اين تير به صورت بتن آرمه طراحي و ساخته شود، بتن در قسمت فوقاني تير جوابگوي بارهاي فشاري وارده مي‌باشد؛ ولي در قسمت تحتاني تير نمي‌تواند نيروي كششي وارده را تحمل نمايد. لذا در اين قسمت از مقاومت كششي فولاد بهره مي‌گيرند.

؟

1ـ2ـ2ـ مصالح فلزي

مشخصات اين مصالح عبارت است از:

1ـ معمولاً به صورت اكسيد و گاهي سولفيد در زمين وجود دارند.

2ـ طي فرايندهاي پيچيده‌ تر و معمولاً تحت عمل ذوب قابل مصرف مي‌شوند.

3ـ از مصالح سراميكي گرانترند.

4ـ از مقاومت كششي و فشاري تقريباً يكساني برخوردارند.

5ـ انعطاف پذيرند.

6ـ وزن مخصوص آنها دامنه گسترده‌تري را در بر گرفته، به نوع فلز بستگي دارد. مواد اوليه اين فلزات پس از استخراج از زمين به كارخانه ذوب فلزات منتقل شده، طي فرايندهاي نسبتاً پيچيده، فلز مورد نظر از آنها استخراج مي‌شود.

انعطاف پذيري فلزات به معني آن است كه اين مصالح در اثر اعمال نيرو پيش از گسيخته شدن ، تغيير شكل زيادي از خود نشان مي‌دهند. به عبارت ديگر شكل پذيرند.

1ـ2ـ3ـ مواد آلي

در حاليكه اولين ماده آلي كه بشر آن را در ساختمان سازي به كار گرفته چوب بود، امروزه مصرف اين مصالح مخصوصاً در ايران به طور چشمگيري كاهش پيدا كرده است. از نيمه دوم قرن بيستم، پليمرها و پلاستيكها وارد صنعت ساختمان شدند و با سرعت شگرفي پيشرفت كردند. پلاستيكها ـ كه از واحدهايي به نام مونومر ساخته مي‌شوند ـ داراي مواد اوليه بسيار ارزان هستند و در كارخانه‌هاي پتروشيمي توليد مي‌شوند. امتياز عمده پلاستيكها ، پوشش طيف گسترده‌اي از خواص است. مثلاً دامنه وزن مخصوص پلاستيكها، از حدود 01, 0 وزن مخصوص آب تا حدود 5, 2 برابر وزن مخصوص آب را مي‌پوشاند. مقاومت آنها از حدود بسيار اندك شروع مي‌شود و تا مقادير فوق‌العاده زياد ادامه دارد و … .