مصالح ساختماني و آزمايشگاه
1401/09/19 13:32فصل قبل
سرفصل درس:
مقدمه: اهميت و نقش مصالح ساختماني در ساختوساز
مصالح فلزي: ساختار، خواص مقاومتي، ضريب ارتجاعي، افزايش مقاومت، خوردگي، شکنندگي، خستگي و ساير خواص فلزات آهن، چدن، فولاد، مس، آلياژهاي مس، سرب، روي و آلومينيوم کار در مصالح فلزي فوق در صنعت ساختمان
چوب: منابع توليد و روشهاي تبديل، خواص فيزيکي و مقاومتي، اثرات نامطلوب محيطي و شيميايي بر خواص چوب، حفاظت چوب، کاربردهاي مختلف چوب، انواع چوب
گچ: روشهاي توليد، خواص فيزيکي و شيميايي و مقاومتي، انواع کاربردهاي مختلف
آهک: روشهاي توليد، خواص فيزيکي و شيميايي و مقاومتي، انواع کاربردهاي مختلف
خاک: خواص، طبقهبندي، کاربردهاي مختلف
ملاتها: توليد و خواص ملاتهاي مختلف نظير شفته آهک، ماسه آهک سيماني و کاربرد آنها
آجر و سراميک: مواد خام و توليد، طبقهبندي و انواع آجر، خواص مختلف، آزمايشهاي آجر، کارهاي مختلف
سيمان: توليد، خواص فيزيکي و شيميايي و مکانيکي
سنگ: انواع سنگ، شناسايي سنگها، خواص مختلف، کاربردهاي مختلف
بتن: روشهاي توليد، خواص کلي، کاربرد در صنعت ساختمان، انواع بتن
قير و آسفالت: روشهاي توليد، خواص مختلف، آزمايشهاي قير و آسفالت، کاربرد
عايقها: عايقهاي حرارتي و رطوبتي در ساختمان، مصالح کاربردي، خواص
مواد پليمري: ساختار، فنّاوري پليمر، خواص مکانيکي، حرارتي و دوام پليمرها، انواع پليمرها و کاربرد آنها در صنعت ساختمان، کاربردهاي جديد در ساختمان
شيشه: روشهاي توليد، خواص مختلف، انواع شيشه، کاربردها در ساختمان
آشنايي با مبحث 5 مقررات ملي ساختمان ايران
سرفصل: مقدمه: اهميت و نقش مصالح ساختماني در ساختوساز
نمونه 11- مطلب درسي:
از آنجا که نظام آفرينش طبق حکمت الهي ترسيم شده است هر نيازي که انسان دارد خداوند وسيله و راه رفع آن را نيز در جهان آفرينش قرار داده است.
بدون شک يکي از مهمترين نيازهاي انسان نياز، به مسکن است که قرآن کريم ميفرمايد: «وَ اللَّهُ جَعَلَ لَکم مِّن بُيوتِکمْ سَکنًا؛ و خدا براي شما از خانههايتان محل سکونت (و آرامش) قرار داد» بنابراين خداوند مصالح لازم براي ساخت مسکن را در اختيار انسان قرار داده است.
البته مصالحي که خداوند آفريده منحصر در چيزي که تا به امروز کشف شده نيست، بلکه بشر همواره ميتواند با تحقيق و پژوهش در اين عرصه به افقهاي جديدتر و جلوههاي بزرگتري از اين نعمت الهي دست پيدا کند؛ بنابراين پژوهش در اين عرصه در حقيقت گامي در جهت کشف افعال و مخلوقات الهي است.
سرفصل: آجر و سراميک
نمونه 12- مطلب درسي: مواد خام و نحوه توليد - يکي از خواص آجر (مقاومت آجر)
کاشي و سراميک از مصالح ساختماني هستند که از شکلدادن خاک رس آبديده و پختن آن به دست ميآيد. ساخت آجر و فرآوردههاي سراميکي توسط بشر به حدود سه هزار سال قبل از ميلاد مسيح بر ميگردد و در قرآن نيز به تهيه آجر و استفاده از آن در ساخت بناهاي عظيم و بلند در عصر حضرت موسي g اشاره شده است.
خداوند متعال ميفرمايد: «وَقَالَ فِرْعَوْنُ يا أَيهَا الْمَلَأُ مَا عَلِمْتُ لَکم مِّنْ إِلَهٍ غَيرِي فَأَوْقِدْ لِي ياهامَانُ عَلَي الطِّينِ فَاجْعَل لِّي صَرْحاً لَّعَلِّي أَطَّلِعُ إِلَي إِلَهِ مُوسَي وَ إِنِّي لَأَظُنُّهُ مِنَ الْکاذِبِينَ؛[1] فرعون گفت: اي جمعيت اشراف! من خدايي جز خودم براي شما سراغ ندارم. (اما براي تحقيق بيشتر) اي هامان برايم آتشي بر گل بيفروز (و آجرهاي محکم بساز) و براي من برج بلندي ترتيب ده. تا از خداي موسي خبر گيرم؛ هر چند من گمان ميکنم او از دروغگويان است.»
ناگفته نماند: هدف از ذکر آيه فوق در اينجا صرفاً آن است که با استفاده از آيه قرآن يک نکته تاريخي ذکر شود. ضمناً در نگاه الهي، کتب آسماني در صورت عدم تحريف، بهعنوان يک منبع معتبر تاريخي ميتوانند مورد استناد قرار گيرد.
سرفصل: انواع ملاتها
نمونه 13- مطلب درسي: ملات و انواع آن
ملات مادهاي است که براي اتصال بين اجزاء ساختماني (مانند آجر)، ساخته و استفاده ميشود. بر اساس نوع استفادهاي که از ملات انتظار ميرود، ملاتهاي مختلفي تهيه و استفاده ميشود.
بابليها از قير، و مصريها از گچ به عنوان ملات بهره ميبردند، اما ملاتهاي آهکي از سوي ايرانيان ابداع شد و سپس يونانيها از ايرانيان آهکپزي را آموختند، و روميان از يونانيان، و در نهايت اروپاييان از روميان ياد گرفتند.
در چين نيز بهرهوري از ملاتهاي آهکي به حدود 2200 سال پيش و در ساخت ديوار چين بر ميگردد در حالي که پيشينه بهره گيري از آن در ايران به بيش از سه هزار سال بر ميگردد که در جنوب کردان (90 کيلومتري غرب تهران) در آبادي اسماعيل آباد نمونههايي از به کارگيري ملاتهاي آهکي يافت شده است. [2]
يکي از مهمترين انواع ملاتهاي آهکي ملات ساروج است که از ابتکارات معماران ايراني در دوران بسيار کهن است. پايه اين ملات آهک بوده و در مکانهايي که رطوبت بسيار وجود داشته و يا در تماس مستقيم با آب بوده، مانند حوض، پل، آبانبار، برکه گرمابه، بناي خانه و سد کاربرد داشته است. [3]
جهت مطالعه بيشتر:
اين ملات به دو روش سرد و گرم توليد ميشده است. در روش گرم، کلوخههاي سنگ آهک رس دار را ميکوبيدند تا نرم شود سپس خاک به دست آمده را با کاه و پهن و آب مخلوط ميکردند. پس از آن، گل به دست آمده را روي زمين با ضخامت 10 سانتيمتر پهن کرده و بعد از خشک شدن، قطعههاي خشک شده را ميپختند و سپس آنها را آسياب ميکردند.
در روش سرد، ساروج از مخلوط کردن آهک شکفته، خاکستر، ماسه بادي، خاک رس و لويي يا مغز ني ساخته ميشد. بنابر موارد کاربرد مختلف، ممکن بود افزودنيهاي ديگري همچون موي بز يا گوساله يا انسان، سفيده تخممرغ، چربي گوساله و مانند آن به اين ترکيب افزوده شود. [4]
اين ملات در دوران گذشته از اهميت خاصي برخوردار بوده و يکي از مصالح قديمي مصرف شده در ايران و بعضي کشورهاي کناره خليجفارس است.
سرفصل: شيشه
نمونه 14- مطلب درسي: هنر شيشه و بلور در ساختمان
در اين رابطه ميتوان به اين آيه از قرآن اشاره کرد که خداوند در داستان حضرت سليمان و ملکه سبأ ميفرمايد: «قِيلَ لهَا ادْخُلي الصَّرْحَ فَلَمَّا رَأَتْهُ حَسِبَتْهُ لُجَّةً وَ کشَفَتْ عَن سَاقَيهَا قَالَ إِنَّهُ صَرْحٌ مُّمَرَّدٌ مِّن قَوَارِيرَ قَالَتْ رَبِّ إِنِّي ظَلَمْتُ نَفْسي وَ أَسْلَمْتُ مَعَ سُلَيمَانَ لِلَّهِ ربالعالمين؛[5] به او گفته شد: «داخل حياط (قصر) شو!» هنگاميکه نظر به آن افکند، پنداشت نهر آبي است و ساق پاهاي خود را برهنه کرد (تا از آب بگذرد؛ امّا سليمان) گفت: «(اين آب نيست،) بلکه قصري است از بلور صاف!» (ملکه سبا) گفت: پروردگارا! من به خود ستم کردم؛ و (اينک) با سليمان براي خداوندي که پروردگار عالميان است اسلام آوردم!» که در اين داستان به استفاده از هنر شيشه و بلور در ساختمان اشاره شده است.
سرفصل: مصالح فلزي
نمونه 15- مطلب درسي: مقاومت و خواص مقاومتي فولاد
يکي از مصالح مصرفي در پروژههاي ساختماني به ويژه در ساخت اسکلت، فولاد است که از مشخصههاي اصلي و تعيين کننده آن، مقاومت است (در بحث طراحي، معيار سنجش مقاومت فولاد، تنش تسليم و تنش گسيختگي و ... معرفي ميشود). فولاد به ترکيبي از آهن با مقدار اندکي کربن که عموماً کمتر از يک درصد است گفته ميشود که اين آهن از سنگآهن خام موجود در طبيعت که همچون ساير مواد از الطاف خداوند است به دست ميآيد.
خداوند متعال در قرآن کريم بعد از ذکر نعمت آهن ميفرمايد: «أَنزَلْنَا الْحَدِيدَ فِيهِ بَأْسٌ شَدِيدٌ وَ مَنَافِعُ لِلنَّاسِ؛[6] آهن را نازل کرديم که سختي و استحکام زيادي دارد و در آن منافع زيادي براي مردم هست.
آیه ديگري از سوره کهف نيز به اين موضوع اشاره دارد. در اين آيه خداي متعال ميفرمايد: «آتُوني زُبَرَ الْحَديدِ حَتَّي إِذا ساوي بَينَ الصَّدَفَينِ قالَ انْفُخُوا حَتَّي إِذا جَعَلَهُ ناراً قالَ آتُوني أُفْرِغْ عَلَيهِ قِطْراً؛[7] (ذوالقرنين گفت) قطعات بزرگ آهن برايم بياوريد (و آنها را روي هم بچينيد)!» تا وقتي که کاملاً ميان دو کوه را پوشانيد، گفت: «(در اطراف آن آتش بيفروزيد، و) در آن بدميد!» (آنها دميدند) تا قطعات آهن را سرخ و گداخته کرد، و گفت: «(اکنون) مس مذاب برايم بياوريد تا بر روي آن بريزم!».
در اين آيه شريفه، علاوه بر اشاره به صنعت سدسازي، به استحکام آهن (فولاد) جهت ساخت سازههاي عظيم و مقاوم و همچنين ترکيب حاصل از آن با مواد ديگر همچون فلز مس اشاره گرديده است.
امام صادق g درباره کم نگذاشتن در ساختمانسازي و استحکام بنا ميفرمايد: «هر که ساختماني بسازد و از آن کم بگذارد، اجري ندارد».[8] تأکيد اين روايت بر اين است که نبايد به خاطر ارزانسازي از نکات ايمني و استحکام بنا کاست.
البته ذکر اين نکته ضروري است که استحکام ساختمان، غير از ساختمانهاي تجملي و پرهزينه امروزي است. رسول خدا a درباره چنين خانههايي ميفرمايد: «هر که براي خودنمايي و شهرت، ساختماني بسازد، روز قيامت آن را از زمين هفتم بر دوش دارد و آن ساختمان آتش افروختهاي ميشود که طوق گردنش ميگردد و او در آتش [دوزخ] افکنده ميشود و تا قعر جهنم خواهد رفت؛ مگر توبه کند. عرض شد: اي رسول خدا! ساختمان ريا و شهرت چگونه است؟ فرمود: اينکه بزرگي خانه بيش از نياز و حاجتش باشد و بخواهد با بزرگي ساختمان، بر همسايههاي خود سرفرازي کند و به برادرانش ببالد»[9].
خلاصه آنکه اساس اسلام، بر اتقان و محکمکاري در همه امور فردي، اجتماعي، سياسي، نظامي و ... تأکيد دارد و توجه به اين نکته ضروري است که بسياري از سستيها و کوتاهيها قابل جبران نخواهد بود.
سرفصل: گچ
نمونه 16- مطلب درسي: انواع کاربردهاي مختلف گچ
گچ از پختن و آسياب نمودن سنگ گچ به دست ميآيد و از مهمترين خصوصيات آن چسبندگي است. گچ در صنعت ساختمانسازي مصارف متعدد داشته که عمدهترين مصرف آن بهصورت اندود گچ در نماسازي داخلي ساختمان (اندود بدنه و سقف عموم فضاها) است. سفيدکاري ساختمان با استفاده از گچ، باعث زيبايي داخلي فضا و ساختمان ميشود.
زيبادوستي، يکي از خصلتهاي غريزي، ذاتي و خدادادي انسان است. در دين اسلام، هم، باطن کار داراي اهميت است، هم، ظاهر و براي هر دو مطالب فراواني از آيات و روايات وجود دارد.
پيامبر a در خصوص اين غريزه ذاتي ميفرمايد: «خداوند زيباست و زيبايي را دوست دارد.» [10] و در خصوص زيباسازي ساختمان و خانه، امام صادق g ميفرمايد: «هرگاه خداوند سبحان، نعمتي به بندهاي داد دوست دارد اثر آن را بر او ببيند، پرسيدند چگونه؟ فرمود: لباسش را پاکيزه، خودش را خوشبو، خانهاش را سفيد (گچکاري) و آستانه خانهاش را جارو کند.» [11]
[1]. قصص: 38.
[2]. راهسازي از روي زمين تا زير چرخ غلتان، ص9.
[3]. پژوهشي در ملات هاي آهکي تاريخي (ساروج)، دو فصلنامه علمي-پژوهشي مرمت و معماري ايران، شماره 5، ص85.
[4]. پژوهشي در ملات هاي آهکي تاريخي (ساروج)، دو فصلنامه علمي-پژوهشي مرمت و معماري ايران، شماره 5، ص85.
[5]. نمل:44.
[6]. حديد:25.
[7]. کهف:96.
[8]. «مَن بَنَي فَاقتَصَدَ فِي بِنَائِهِ لَم يُؤجَر» (بحارالانوار، ج73، ص150).
[9]. «قَالَ رَسُولُ اَللَّهِ صَلَّى اَللَّهُ عَلَيْهِ وَ آلِهِ : وَ مَنْ بَنَى بُنْيَاناً رِيَاءً وَ سُمْعَةً حَمَّلَهُ اَللَّهُ يَوْمَ اَلْقِيَامَةِ ، مِنَ اَلْأَرْضِ اَلسَّابِعَةِ وَ هُوَ نَارٌ يَشْتَعِلُ مِنْهُ ثُمَّ يُطَوَّقُ فِي عُنُقِهِ وَ يُلْقَى فِي اَلنَّارِ فَلاَ يَحْبِسُهُ شَيْءٌ مِنْهَا دُونَ قَعْرِهَا إِلاَّ أَنْ يَتُوبَ فَقِيلَ يَا رَسُولَ اَللَّهِ ، كَيْفَ يَبْنِي رِيَاءً وَ سُمْعَةً فَقَالَ يَبْنِي فَضْلاً عَلَى مَا يَكْفِيهِ اِسْتِطَالَةً بِهِ عَلَى جِيرَانِهِ وَ مُبَاهَاةً لِإِخْوَانِهِ.» (حرعاملي ،وسائل الشيعه ، ج5،ص338 و 339.)
[10]. «إِنَّ اللّه تَعالى جَميلٌ يُحِبُّ الجَمالَ»(تفسير العياشي، ج2، ص14).
[11]. «إِنَّ اللَّهَ تَعَالَى إِذَا أَنْعَمَ عَلَى عَبْدٍ نِعْمَةً أَحَبَّ أَنْ يَرَى عَلَيْهِ أَثَرَهَا قِيلَ وَ كَيْفَ ذَلِكَ قَالَ يُنَظِّفُ ثَوْبَهُ وَ يُطَيِّبُ رِيحَهُ وَ يُجَصِّصُ دَارَهُ وَ يَكْنُسُ أَفْنِيَتَه»(مکارم الاخلاق، ص41).