Грађевински Материјал

Многе супстанце које се јављају природно, као што су глина, камен, песак и дрво, чак и гранчице и лишће, кориштене су за изградњу зграда. Осим природно присутних материјала, користе се многи вештачки произведени материјали, неки од који су у већој мери, а неки у мањој мери синтетички. Производња грађевинског материјала је уходана индустрија у многим земљама и употреба ових материјала се типично сегментира у специфичне специјалности, као што су столарија, изолација, водовод и кровни радови. Они обезбеђују структуру станишта и структура, укључујући домове.

По пореклу

• природни грађевински материјали (дрво, камен, песак, шљунак и глина);
• вештачки грађевински материјали (креч, гипс, цемент, малтер, бетон…).

Најважнији природни грађевински материјали су: дрво, камен, песак и шљунак, а најважнији вештачки материјали су: цемент, бетон, челик, алуминијум, стакло, опека, креч и гипс.

Према намени

• конструктивни материјали (камен, опека, бетон, армирани бетон, челик, дрво…);
• везивни материјали (гипс, цемент, смола, битумен, креч…);
• материјали за покривање кровних површина (цреп, тегола, гипс...);
• изолациони материјали (хидроизолација, термоизолација и звучна или акустична изолација);
• материјали за облагање (подне облоге и материјали за облагање зидова);
• инсталациони материјали (водоводна инсталација, канализациона инсталација, грејна инсталација, електрична инсталација…).

По саставу

• прости грађевински материјали;
• сложени грађевински материјали (који настају спајањем простих: нпр. бетон настаје мешавином цемента, шљунка и воде).

По конструктивним својствима

• носећи грађевински материјали;
• везивни грађевински материјали.

Природни грађевински материјали (дрво, камен, песак, шљунак и глина) су материјали који се могу уградити у грађевинске објекте без прераде. Користе се као сировине за производњу вештачких грађевинских материјала.

Дрво

Дрво је један од најстаријих природних грађевинских материјала. У ранијем периоду људске цивилизације, дрво је коришћено за израду колиба, сојеница, брвнара и др. Данас се дрво углавном користи за израду стубова, греда, подних и зидних облога, кровне конструкције, грађевинске столарије (врата, прозори...), оплате приликом бетонирања и др.

Особине дрвета у грађевинарству

• велика тврдоћа у поређењу са малом тежином;
• чврстоћа;
• лака обрадљивост;
• ниска топлотна и звучна проводљивост.

Дрво се и данас често користи у грађевинарству и има огромну предност над другим материјалима.

Недостатак дрвета

Једини недостатак дрвета је запаљивост и мањи отпор на влагу, гљивице и инсекте.

Камен

Камен је, такође, један од најстаријих грађевинских материјала који се добија очвршћавањем мешавине цемента као везивног материјала, воде и агрегата (шљунак, песак, дробљен камен, шљака, дробљена опека и др). Камен је најтрајнији грађевински материјал.

Користио га је праисторијски човек за изградњу својих насеобина. Данас постоје грађевине од камена старе неколико хиљада година (пирамиде). Камен се у природи налази у великим количинама. Вади се у каменоломима. 

Најпознатије врсте камена су: гранит, кречњак, пешчар, мермер...

Подела камена

• обрађен камен;
• необрађен камен.

Необрађен камен се употребљава у грађевинарству при изради темеља, носећих зидова, насипа, подлога путева и др.

Обрађен камен може бити: ломљен, дробљен, млевен, полиран, брушен, ситан каменчић и песак.

Печене цигле и блокови од глине

 

 

Опеке се праве на сличан начин као и опеке од блата, осим што су без влакнастог везива као што је слама и пеку се („спаљују“ у стезаљци за цигле или пећи) након што се осуше на ваздуху да би се трајно стврднуле. Глинене опеке печене у пећи су керамички материјал. Печене цигле могу бити пуне или имати шупљине које помажу у сушењу и чине их лакшима и подеснијим за транспорт. Појединачне цигле се постављају једна на другу у низовима помоћу малтера. Узастопни токови се користе за изградњу зидова, лукова и других архитектонских елемената. Зидови од печене цигле су обично знатно тањи од набијача/ћерпича, а задржавају исту вертикалну чврстоћу. Они захтевају више енергије за стварање, али су лакши за транспорт и складиштење, и имају мању тежину су од камених блокова. Римљани су у великој мери користили печену циглу облика и типа који се сада називају римске цигле. Градња од цигле је стекла велику популарност средином 18. и 19. века. То је било због нижих трошкова са повећањем производње цигле и заштите од пожара у градовима са сталном гужвом.

Цементни композити

Цементно везани композити су направљени од хидратизоване цементне пасте која везује дрво, честице или влакна за израду префабрикованих грађевинских компоненти. Различити влакнасти материјали, укључујући папир, фиберглас и угљена влакна су коришћени као везива.

Дрво и природна влакна се састоје од различитих растворљивих органских једињења као што су угљени хидрати, гликозиди и фенолици. Познато је да ова једињења успоравају везивање цемента. Стога, пре употребе дрвета у изради цементних композита, процењује се његова компатибилност са цементом.

Компатибилност дрво-цемент је однос параметра који се односи на својство дрво-цементног композита и чисте цементне пасте. Компатибилност се често изражава као процентуална вредност. За одређивање компатибилности дрво-цемент користе се методе засноване на различитим особинама, као што су карактеристике хидратације, чврстоћа, међуфазна веза и морфологија. Истраживачи користе различите методе као што су мерење карактеристика хидратације мешавине цемента и агрегата; поређење механичких својстава мешавине цемента и агрегата и визуелна процена микроструктурних својстава дрвно-цементних мешавина. Утврђено је да је тест хидратације мерењем промене температуре хидратације са временом најпогоднији метод. Недавно су Караде et al. размотрили ове методе процене компатибилности и предложили метод заснован на 'концепту зрелости', односно узимајући у обзир и време и температуру реакције хидратације цемента.

Године 2017, зграде и изградња заједно су конзумирали 36% финалне енергије произведене на глобалном нивоу, а одговорни за 39% глобалних CO₂ емисија везаних за енергију.. Удео самог грађевинарства био је само 6% до 11%. Потрошња енергије током производње грађевинског материјала, претежно због употребе електричне енергије, доминантни је доприносилац учешћу грађевинске индустрије. Уграђена енергија релевантних грађевинских материјала у САД наведена је у следећој табели.

Подаци потичу из рецензираног извештаја који су објавили Диксит et. al.

• Креч
• Малтер
• Цреп
• Лим