مصالح نوین ساختمانی تغییرات زیادی در نحوه ساختوساز ایجاد کردهاند، تجهیزات امروزی سازگار با محیطزیست، قویتر، بادوام، قابل اعتماد و در عینحال سبکتر هستند؛ برخی از این مصالح نوین ساختمانی اندکی با هنر آمیخته شدهاند تا ساختمانهای زیباتری بسازیم. علم مصالح مدرن در سالهای گذشته پیشرفت چشمگیری داشته و در آینده نزدیک ممکن است تمامی مصالح سنتی با نمونههای مدرن جایگزین شوند، باتوجهبه اثرات مخرب ساختوساز بر محیطزیست و میزان بالای مصرف انرژی، در این مقاله از بلاگ بیتهوم به معرفی جدیدترین مصالح ساختمانی دنیا میپردازیم تا با آینده حوزه ساخت سازههای مختلف بیشتر آشنا شوید و برای انقلابی جدید آماده باشید.
دلایل اهمیت استفاده از مصالح نوین ساختمانی
مصالح ساختمانی نوین و جدید راهحلی نوآورانه برای حل مشکلات گذشته حوزه ساختوساز هستند، زمانیکه سیمان ترک میخورد، مشکل بسیار جدیتر از آن چیزی است که به چشم میبینید؛ این مشکل ساختاری است، چون وقتی آب وارد ترکها شود، یکپارچگی بتن تضعیف خواهد شد.
در محیطی با دمای ناپایدار، ترکهای بتن در اثر انجماد تشدید میشوند، چون آب موجود بین ترکها در طول زمستانهای سخت، یخ میبندد و منبسط میشود؛ در چنین شرایطی ترکیب بتن از هر طرف دور میشود و فاصله ترکها افزایش مییابد. باتوجهبه اینکه بسیاری از سازهها مانند ساختمانها و پُلها در ایران با بتن ساخته میشوند، این مشکل فراگیر است و باید فکری برای آن کرد.
اکنون که میدانید مصالح نوین ساختمانی چه اهمیتی در حوزه ساختوساز دارند، بهتر است با بهترین آنها نیز آشنا شوید؛ در آینده نزدیک این مصالح جای نمونههای قدیمی و آسیبپذیر را میگیرند.
مصالح نوین ساختمانی از سراسر دنیا
مصالح نوین ساختمانی انقلابی در حوزه سازههای کوچک تا بسیار بزرگی است که نیاز به منابع مدرن برای استحکام و دوام بالاتر دارند، در ادامه برخی از پُرکاربردترین انواع مصالح ساختمانی نوین معرفی میشود:
بتن خود ترمیمشونده
اصطلاح «بتن خود ترمیمشونده» در میان لیست مصالح نوین ساختمانی کمی عجیب بهنظر میرسد، سال 2015 یکی از مخترعان دانشگاه صنعتی دلفت، روشی نوآورانه برای ترمیم ترکهای بتن بااستفاده از باکتریها ارائه کرد؛ اصل این فناوری، ساده و به شرح زیر است:
- کپسولهایی حاوی باکتریهای خاص و مواد مغذی برای تغذیه این باکتریها به بتن اضافه میشوند.
- باکتریها بهمحض تماس با آب فعال خواهند شد.
- رطوبت موجود در بتنهای ترک خورده به بستری مناسب برای فعالیسازی باکتریها تبدیل میشود.
- رطوبت و افت شدید ناگهانی دما دیگر باعث ترکهای عمیقتر و از همپاشیدن بتن نخواهد شد.
علاوهبراین نوآوری زیستی در ساخت مصالح نوین ساختمانی، دانشمندان کُرهای کپسولهایی از نوعی پلیمر خاص را به بتن اضافه میکنند که در معرض نور خورشید و رطوبت با بتن واکنش میدهد، این پلیمر خاص در چنین شرایط محیطی متورم شده و ترکهای بتن را پُر خواهد کرد.
آخرین فناوری تولید بتن خود ترمیمشونده توسط دانشمندان موسسه پلیتکنیک ووستر (WPI) ارائه شد، آنها آنزیمی برای واکنش با کریستالهای کربنات کلسیم آزادکننده به بتن اضافه میکنند که خواصی مشابه بتن دارد و استحکام آن را بهبود میدهد؛ این روش تَرَکی 1 میلیمتری را در مدت 1 روز ترمیم خواهد کرد.
بتن انعطافپذیر
اکثر ساختوسازها بر پایه بتن انجام میشود، اما همانطور که اشاره شد یکی از اصلیترین مشکلات آن ترکخوردن، لبپَر شدن و در نهایت فروپاشی سازه است؛ از طرفی، با وجود اینکه بتن بسیار قوی است، اما تحمل بار محدودی دارد و زیر فشار زیاد ممکن است استحکام خود را از دست بدهد.
بتن انعطافپذیر بهعنوان یکی از مصالح نوین ساختمانی با اضافهکردن نوعی افزودنی منحصربهفرد به بتن آماده میشود، محصول نهایی انعطافپذیری و مقاومتی حدود 3 برابر بیشتر از بتن سنتی دارد؛ یکی از ترکیبات اصلی این نوع بتن، میکروفیبرهای پلیمری بسیار نازکی هستند که با محلول مخلوط شده و بارها در یک دال بتنی توزیع میشوند، بتنی که بهاینروش تولید میشود هنگام خَمشدن بهاندازه فلز و حدود 2 برابر بتن معمولی قوی خواهد بود.
بتن سبز (بتن کمکربن)
بتن سبز میتواند ردپای کربن هر پروژه ساختمانی و راهسازی را بین 30% تا 70% کاهش دهد، این بتن انتشار گازهای گلخانهای را بهطور قابلتوجهی کاهش میدهد و در عین حال استحکام و دوام بالایی دارد؛ این محصول یکی از ارزشمندترین مصالح ساختمانی نوین است چون در کاهش گرمایش زمین و اثرات زیستمحیطی آن نقش دارد.
بتن سبز از مواد بازیافتی و سیمانهای جایگزین ساخته شده است و استفاده از آن در هر سازهای، بنا را پایدارتر خواهد کرد، این محصول مدرن را میتوانید در سازههای مختلف زیر بهکار ببرید:
- انواع پروژههای ساختوساز در هر اندازهای؛
- ساختمانهای مسکونی؛
- زیرساختهای بزرگ و عظیم شهری؛
- فونداسیون ساختمانها و پُلها و حتی جادهها؛
- تکیهگاهی قوی برای انواع سازهها؛
- کف پروژههای صنعتی و تجاری؛
- دیوارها با هدف بهبود بهرهوری از انرژی.
فولاد بازیافتی
بازیافت فولاد به 75% انرژی کمتری نسبت به تولید فولاد از سنگ آهن نیاز دارد، با افزایش تقاضا برای مصالح نوین ساختمانی سازگار با محیطزیست، فولاد بازیافتی بهعنوان جایگزینی بسیار مناسب برای مواد جدیدی خواهد بود که تولید آنها به سوخت و انرژی بیشتری نیاز دارد؛ این ماده که از قطعات فولادی ضایعاتی ساخته میشود را میتوانید بهصورت نامحدود و بارهاوبارها بازیافت و مجدد استفاده کنید.
فولاد بازیافتی بهمعنای کیفیت پایینتر نیست، چون با پیشرفت روزانه تکنولوژی میتوان با استفاده از افزودنیهای مناسب آن را قویتر و کارآمدتر از قبل کرد؛ فولاد با بازیافت تخریب نمیشود و بارها قابل پردازش و شکلدهی است.
میلگرد کنفی
محققان موسسه پلیتکنیک رنسلر آمریکا جایگزینی کنفی برای تقویت فولاد تولید کردهاند و ادعا میکنند مشکل خوردگی فولاد را برطرف میکند، این محصول همچنین میزان انتشار کربن در طول ساختوساز را نیز کاهش میدهد؛ در حال حاضر زنگزدگی آرماتورهای فولادی دلیل اصلی تخریب زودهنگام سازههایی مانند پُلها، جادهها، سدها و ساختمانها است، این درحالی است که آرماتور کنفی حدود 3 برابر بیشتر از آرماتورهای فولادی در برابر خوردگی مقاوم است.
علاوهبراین، برخلاف آرماتورهای الیاف شیشه، میلگردهای کنفی برای تولید و نصب به منابع انرژی زیادی نیاز ندارند و این راهحل تولید مصالح نوین ساختمانی روشی برای محافظت از محیطزیست نیز خواهد بود.
آلومینیوم شفاف
آلومینیوم شفاف بهعنوان یکی از مصالح نوین ساختمانی مانند سفری به آینده است، این محصول سرامیکی شفاف بر پایه آلومینیوم اکسینیترید (AION) است و ویژگیهای اصلی آن به شرح زیر هستند:
- کاملا ضدآب؛
- مقاوم در برابر خراش؛
- دوام بالا؛
- بسیار بادوامتر از شیشه آلومینوسیلیکات (کوارتز)؛
- تحمل حرارت تا 2100 سانتیگراد؛
- مقاوم در برابر اشعه، اسیدها و قلیاها.
بیشترین کاربرد آلومینیوم شفاف در صنایع نظامی و اپتیک است، اما از آن در ساخت پنجرههای مقاوم در برابر ضربه، گنبدها و سایر سازههایی که علاوهبر استحکام و مقاومت بالا به شفافیت و زیبایی این نوع آلومینیوم نیاز دارند نیز استفاده میشود.
چوب شفاف
چوب شفاف حدود 5 برابر قویتر و سبکتر از شیشه است، شاید در نگاه اول تصور کنید، میسوزد، اما این چوبها حتی از نظر حرارتی نیز از شیشه کارآمدتر هستند؛ همین ویژگیها این محصول را به یکی از مصالح نوین ساختمانی و جایگزینی مناسب برای شیشه تبدیل کرده است چون نهتنها نمیشکند بلکه در اثر حرارت زیاد نیز ذوب نخواهد شد.
چوبهای شفاف انعطافپذیری بالایی دارند، چون حاوی سلولز طبیعی هستند، برای رسیدن به چنین شفافیتی، چوبها ابتدا در محلول مخصوصی خیسانده میشوند و سپس رزین اپوکسی به آنها اضافه خواهد شد؛ این محصول تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست است و از نظر ظاهری تفاوتی با شیشه ندارد اما دوام، انعطافپذیری و کارآمدی آن بسیار بیشتر از شیشه است.
فیبر کربن
فیبر کربن مادهای متعلق به آینده است، این محصول انقلابی و مدرن مدتی است در حوزه ساختوساز استفاده میشود، صنعتی که اغلب به استحکام و سبکی در کنار یکدیگر نیاز دارد؛ فیبر کربن حدود 75% سبکتر از آهن و 30% سبکتر از آلومینیوم است و از آن برای تقویت مصالح ساختمانی سنتی با هدف بهبود مقاومت آنها استفاده میکنند.
این ماده ارزشمند و بسیار کاربردی را میتوان به آجر، بلوکهای بتن مسلح، سازههای چوبی و همچنین پانلها برای کاهش وزن آنها اضافه کرد، با همین فرایند ساده از مصالح قدیمی، سنگین و آسیبپذیر، مصالح نوین ساختمانی ساخته میشود.
الیاف فیبر کربن اگر در ابعاد نانو استفاده شوند، مصالح نوین ساختمانی نانو به سازههای مختلف راه پیدا خواهند کرد؛ بهعنوانمثال اضافهکردن فیبر کربن به بتن، نهتنها استحکام و مقاومت آن را افزایش میدهد، بلکه عایق حرارتی بسیار عالی نیز میسازد.
کاشیهای اکریلیک تزئینی
مصالح نوین ساختمانی همیشه محصولاتی با خواص فیزیکی ویژه مانند استحکام و ایمنی نیستند، کاشیهای اکریلیک تزئینی یکی دیگر از جدیدترین مصالح ساختمانی است که ترکیبی از مدرنیته و فناوری را برای دکوراسیون داخلی و حتی اجرای نمای ساختمان ارائه میکند؛ این کاشیها از الیاف اکریلیک تولید میشوند و به حرکت، لمس و نو حساس هستند، بنابراین شگفتی بینظیری را وارد ساختمان خواهند کرد.
آئروژل
آئروژل سختترین و در عینحال سبکترین مادهای در جهان است که از 99.8% هوا ساخته شده است، این ماده فوقسبک متخلخل مصنوعی از نوعی ژل ساخته میشود که در آن جزء مایع ژل با گاز جایگزین خواهد شد؛ نتیجه چنین فرایندی، جسمی جامد با چگالی بسیار کم و رسانایی حرارتی پایین است.
آئروژلها در لمس مانند فوم پلیاستایرن شکننده هستند و یکی از ویژگیهای اصلی آنها رسانایی حرارتی کمتر نسبت به گازی است که از آن تولید شدهاند، بنابراین از این ماده میتوان بهعنوان عایق حرارتی سازگار با محیطزیست و بسیار کارآمد در مقیاس صنعتی استفاده کرد؛ بهدلیل تخلخل بالا و ساختار ریز، حتی میتوان آئروژل بهعنوان ماتریس جمعآوری کوچکترین ذرات گردوغبار نیز کاربرد دارد.
هیدروسرامیک
هیدروسرامیک یکی دیگر از انواع مصالح نوین ساختمانی است که در ساخت آن از تکنولوژیهای متعددی استفاده کردهاند، این ماده مناسب برای نمای کامپوزیتی، از خاک رُس و هیدروژل ساخته شده و میتواند فضاهای داخلی ساختمانها را تا 6 درجه سانتیگراد خنکتر کند؛ هیدروسرامیک از توانایی هیدروژلها در جذب آب 500 برابر بیشتر از وزن خود برای ایجاد سیستم خنکسازی ساختمانها بهره میبرد. با استفاده از این محصول در نمای ساختمانها حدود 28% در مصرف انرژی دستگاههای خنککننده خانگی صرفهجویی میشود.
گرانیت مایع
گرانیت مایع یکی از شگفتیهای مصالح نوین ساختمانی است که از 70% تراشههای مرمر و 30% افزودنیهای ویژه و پُرکننده تزئینی ساخته میشود، گرانیت مایع را روی سطوحی مانند بتن، آجر، سنگ و حتی آسفالت اسپری میکنند؛ بهدلیل ترکیبات موثر، این محصول بعد از اسپریکردن سفت شده و به درزگیری محکم برای تقویت مصالح ساختمانی سنتی و قدیمی تبدیل خواهد شد.
گرانیت مایع مادهای سازگار با محیطزیست است چون در تولید آن از رزینهای ایمن، تراشهای مرمر طبیعی و پُرکنندههای معدنی استفاده میکنند، این ماده کامپوزیتی اغلب در کارهای تکمیلی ساختمان مانند ساخت یا پوشش سازههای منفرد و همچنین در عناصر داخلی ساختمان کاربرد دارد.
ریچلیت
ریچلیت یکی دیگر از مصالح نوین ساختمانی و نوعی کامپوزیت کاغذی بادوام است، این ماده از کاغذهای باطله ساخته شده است که بهصورت پانلهای سختوصاف فشرده میشوند و میتوان آنها را پردازش کرد؛ یکی از مزایای مهم ریچلیت، قابلیت بازیافت و استفاده دوباره آن است.
برخلاف سنگ یا سایر سطوح سخت، ریچلیت مانند چوب متراکم عمل میکند و میتوانید آن را بهراحتی ببرید، سنباده بزنید و اشکال متفاوتی از آن بسازید، این محصول بهعنوان یکی از مصالح نوین ساختمانی برای دکوراسیون داخلی انتخابی فوقالعاده خواهد بود؛ چون ضدآب و بهداشتی است و از طرفی در برابر حرارت و حتی آتش نیز مقاوم است.
کامپوزیتهای میسلیوم
میسلیوم مادهای مقاوم در برابر آتش است که هنگام سوختن، تنها آب و دیاکسیدکربن آزاد میکند، همین ویژگی آن را به یکی از مصالح نوین ساختمانی تبدیل کرده و میتوان از آن در انواع سازهها استفاده کرد؛ کامپوزیتهای میسلیوم جایگزینی پیشرفته برای مصالح ساختمانی سنتی هستند و چون از ترکیبات زیستتخریبپذیر ساخته میشوند، آسیبی به محیطزیست وارد نخواهند کرد.
پوشش زغال زیستی
پوشش زغال زیستی نوعی پلاستیک زیستی غیرسمی ویژه است که در تولید آن از زبالههای جنگلی و کشاورزی استفاده میکنند، این ماده کربن را جذب میکند و قابلیت استفاده در تمامی مراحل ساخت سازه به شرح زیر را دارد:
- نمای ساختمان؛
- مبلمان؛
- فضای داخلی؛
- صنعت حملونقل؛
- زیرساختهای شهری.
پوشش زغال زیستی از 90% کربن تشکیل شده و دیاکسیدکرین را از جو زمین جذب میکند، بنابراین یکی از مصالح نوین ساختمانی دوستدار محیطزیست است.
بیوفومهای گیاهی
عایقبندی ساختمانها و سازههای مختلف یکی از مهمترین روشها برای کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از تولید گازهای گلخانهای بیشتر است، بیوفومهای گیاهی بهصورت مستقیم بر بهرهوری انرژی و قابلیت سکونت ساختمانها تاثیر میگذارند؛ همینموضوع آنها را بهعنوان یکی از موثرترین مصالح نوین ساختمانی در دنیای امروز تبدیل کرده است.
فومهای اسپری سنتی بر پایه محصولات پتروشیمی هستند که بهعنوان عامل اصلی تولید گازهای گلخانهای و آسیب به لایه اوزون شناخته میشوند، بیوفومهای گیاهی بهاندازه فومهای اسپری شیمیایی کارآمد خواهند بود؛ با این تفاوت که از گیاهانی مانند بامبو و کنف ساخته میشوند که خطری برای محیطزیست ندارد، در چنین شرایطی، وابستگی به مواد مشتقشده از نفت حدود 25% کاهش مییابد.
شیشه هوشمند
شیشه هوشمند و پنجرههای خورشیدی یکی دیگر از مصالح نوین ساختمانی هستند که علاوهبر افزایش بهرهوری، میزان مصرف انرژی را نیز کاهش میدهند، این شیشهها بسته به میزان نور خورشید و بهصورت خودکار تیره یا روشن میشوند؛ چنین تکنولوژی هوشمندانهای تابش خیرهکننده خورشید را کاهش داده و هزینههای خنککردن ساختمانها را به کمتر از 30% میرساند بهطوریکه حتی دیگر نیازی به پرده یا سایبان ندارید.
بیتهوم پیشرو در استفاده از مصالح نوین ساختمانی
خانههای هوشمند نیاز به مصالح نوین ساختمانی دارند تا علاوهبر استحکام بیشتر و عملکرد بهتر، میزان آسیب به محیطزیست نیز کاهش یابد، ساختوساز یکی از صنایعی است که از منابع آب، برق و انرژی زیادی استفاده میکند و همینموضوع باعث شده تا تولید مصالح ساختمانی نوین و ساخت خانههایی کممصرف بیشتر موردتوجه قرار گیرد. بیتهوم مدتی است وارد حوزه ساخت ساختمانهای هوشمند شده تا سهم خود در حفاظت از محیطزیست را پرداخت کند، با خرید متری خانههای هوشمند از بیتهوم شما هم نقشی در این رسالت خواهید داشت؛ کافی است با حداقل سرمایه به یکی از پروژههای دلخواه خود ورود کنید.
