Građevinski materijal

S Vikipedije, slobodne enciklopedije
Beton i metalna armatura korištena za pravljenje poda.
Drvena crkva u Bodružalu u Slovačkoj.
Ovaj zid u Bikon Hilu u Bostonu sadrži različite tipove cigle i kamenih temelja.

Građevinski materijal je svaki materijal koji se može upotrebiti u građevinarstvu. Mnoge supstance koje se javljaju prirodno, kao što su glina, kamen, pesak i drvo, čak i grančice i lišće, korištene su za izgradnju zgrada. Osim prirodno prisutnih materijala, koriste se mnogi veštački proizvedeni materijali, neki od koji su u većoj meri, a neki u manjoj meri sintetički. Proizvodnja građevinskog materijala je uhodana industrija u mnogim zemljama i upotreba ovih materijala se tipično segmentira u specifične specijalnosti, kao što su stolarija, izolacija, vodovod i krovni radovi. Oni obezbeđuju strukturu staništa i struktura, uključujući domove.[1]

Podela[uredi | uredi izvor]

Po poreklu[uredi | uredi izvor]

Najvažniji prirodni građevinski materijali su: drvo, kamen, pesak i šljunak, a najvažniji veštački materijali su: cement, beton, čelik, aluminijum, staklo, opeka, kreč i gips.

Prema nameni[uredi | uredi izvor]

Po sastavu[uredi | uredi izvor]

  • prosti građevinski materijali;
  • složeni građevinski materijali (koji nastaju spajanjem prostih: npr. beton nastaje mešavinom cementa, šljunka i vode).

Po konstruktivnim svojstvima[uredi | uredi izvor]

  • noseći građevinski materijali;
  • vezivni građevinski materijali.

Prirodni građevinski materijali[uredi | uredi izvor]

Prirodni građevinski materijali (drvo, kamen, pesak, šljunak i glina) su materijali koji se mogu ugraditi u građevinske objekte bez prerade. Koriste se kao sirovine za proizvodnju veštačkih građevinskih materijala.

Drvo[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Drvo (materijal)

Drvo je jedan od najstarijih prirodnih građevinskih materijala. U ranijem periodu ljudske civilizacije, drvo je korišćeno za izradu koliba, sojenica, brvnara i dr. Danas se drvo uglavnom koristi za izradu stubova, greda, podnih i zidnih obloga, krovne konstrukcije, građevinske stolarije (vrata, prozori...), oplate prilikom betoniranja i dr.

Osobine drveta u građevinarstvu[uredi | uredi izvor]

  • velika tvrdoća u poređenju sa malom težinom;
  • čvrstoća;
  • laka obradljivost;
  • niska toplotna i zvučna provodljivost.

Drvo se i danas često koristi u građevinarstvu i ima ogromnu prednost nad drugim materijalima.

Nedostatak drveta[uredi | uredi izvor]

Jedini nedostatak drveta je zapaljivost i manji otpor na vlagu, gljivice i insekte.

Kamen[uredi | uredi izvor]

Glavni članak: Građevinski kamen

Kamen je, takođe, jedan od najstarijih građevinskih materijala koji se dobija očvršćavanjem mešavine cementa kao vezivnog materijala, vode i agregata (šljunak, pesak, drobljen kamen, šljaka, drobljena opeka i dr). Kamen je najtrajniji građevinski materijal.

Koristio ga je praistorijski čovek za izgradnju svojih naseobina. Danas postoje građevine od kamena stare nekoliko hiljada godina (piramide). Kamen se u prirodi nalazi u velikim količinama. Vadi se u kamenolomima. 

Najpoznatije vrste kamena su: granit, krečnjak, peščar, mermer...

Podela kamena[uredi | uredi izvor]

  • obrađen kamen;
  • neobrađen kamen.

Neobrađen kamen se upotrebljava u građevinarstvu pri izradi temelja, nosećih zidova, nasipa, podloga puteva i dr.

Obrađen kamen može biti: lomljen, drobljen, mleven, poliran, brušen, sitan kamenčić i pesak.

Veštački građevinski materijali[uredi | uredi izvor]

Pečene cigle i blokovi od gline[uredi | uredi izvor]

Kamara pečenih cigala.
Glineni blokovi (ponekad se nazivaju cigla od glinenih blokova) koji se postavljaju lepkom, a ne malterom

Opeke se prave na sličan način kao i opeke od blata, osim što su bez vlaknastog veziva kao što je slama i peku se („spaljuju“ u stezaljci za cigle ili peći) nakon što se osuše na vazduhu da bi se trajno stvrdnule. Glinene opeke pečene u peći su keramički materijal. Pečene cigle mogu biti pune ili imati šupljine koje pomažu u sušenju i čine ih lakšima i podesnijim za transport. Pojedinačne cigle se postavljaju jedna na drugu u nizovima pomoću maltera. Uzastopni tokovi se koriste za izgradnju zidova, lukova i drugih arhitektonskih elemenata. Zidovi od pečene cigle su obično znatno tanji od nabijača/ćerpiča, a zadržavaju istu vertikalnu čvrstoću. Oni zahtevaju više energije za stvaranje, ali su lakši za transport i skladištenje, i imaju manju težinu su od kamenih blokova. Rimljani su u velikoj meri koristili pečenu ciglu oblika i tipa koji se sada nazivaju rimske cigle.[2] Gradnja od cigle je stekla veliku popularnost sredinom 18. i 19. veka. To je bilo zbog nižih troškova sa povećanjem proizvodnje cigle[3] i zaštite od požara u gradovima sa stalnom gužvom.

Cementni kompoziti[uredi | uredi izvor]

Cementno vezani kompoziti su napravljeni od hidratizovane cementne paste koja vezuje drvo, čestice ili vlakna za izradu prefabrikovanih građevinskih komponenti. Različiti vlaknasti materijali, uključujući papir, fiberglas i ugljena vlakna su korišćeni kao veziva.

Drvo i prirodna vlakna se sastoje od različitih rastvorljivih organskih jedinjenja kao što su ugljeni hidrati, glikozidi i fenolici. Poznato je da ova jedinjenja usporavaju vezivanje cementa. Stoga, pre upotrebe drveta u izradi cementnih kompozita, procenjuje se njegova kompatibilnost sa cementom.

Kompatibilnost drvo-cement je odnos parametra koji se odnosi na svojstvo drvo-cementnog kompozita i čiste cementne paste. Kompatibilnost se često izražava kao procentualna vrednost. Za određivanje kompatibilnosti drvo-cement koriste se metode zasnovane na različitim osobinama, kao što su karakteristike hidratacije, čvrstoća, međufazna veza i morfologija. Istraživači koriste različite metode kao što su merenje karakteristika hidratacije mešavine cementa i agregata;[4][5][6] poređenje mehaničkih svojstava mešavine cementa i agregata[7][8] i vizuelna procena mikrostrukturnih svojstava drvno-cementnih mešavina.[9] Utvrđeno je da je test hidratacije merenjem promene temperature hidratacije sa vremenom najpogodniji metod. Nedavno su Karade et al.[10] razmotrili ove metode procene kompatibilnosti i predložili metod zasnovan na 'konceptu zrelosti', odnosno uzimajući u obzir i vreme i temperaturu reakcije hidratacije cementa.

Održivost[uredi | uredi izvor]

Godine 2017, zgrade i izgradnja zajedno su konzumirali 36% finalne energije proizvedene na globalnom nivou, a odgovorni za 39% globalnih CO2 emisija vezanih za energiju.[11]. Udeo samog građevinarstva bio je samo 6% do 11%. Potrošnja energije tokom proizvodnje građevinskog materijala, pretežno zbog upotrebe električne energije, dominantni je doprinosilac učešću građevinske industrije. Ugrađena energija relevantnih građevinskih materijala u SAD navedena je u sledećoj tabeli.

Materijal Sadržana energija
kBtu/lb MJ/kg
cigle 1,66 3,86
cement 3,23 7,51
glina 15,2 35,36
beton 0,58 1,35
bakar 25,77 59,94
ravno staklo 10,62 24,70
gips 10,38 24,14
tvrda šperploča i furnir 15,19 35,33
kreč 1,92 4,47
izolacija od mineralne vune 12,6 29,31
primarni aluminijum 80,17 186,48
šperploča do mekog drveta i furnir 3,97 9,23
kamen 1,43 3,33
čist čelik 10,39 24,17
drvena građa 2,7 6,28

Podaci potiču iz recenziranog izveštaja koji su objavili Diksit et. al.[12]

Vidi još[uredi | uredi izvor]

Reference[uredi | uredi izvor]

  1. ^ "Building" def. 2 and 4, "material" def. 1. Oxford English Dictionary Second Edition on CD-ROM (v. 4.0)© Oxford University Press 2009
  2. ^ [1] Arhivirano 2013-04-02 na sajtu Wayback Machine History of bricks wienerberger.com
  3. ^ „Top 5 Reasons Why Bricks Are The Most Popular Building Material”. primedb.co. 11. 5. 2017. Arhivirano iz originala 20. 06. 2017. g. Pristupljeno 29. 06. 2023. 
  4. ^ Sandermann, W. and Kohler, R. (1964) Studies on mineral-bonded wood materials. IV. A short test of the aptitudes of woods for cement-bonded materials. Holzforschung 18, 53:59.
  5. ^ Weatherwax, R.C. and Tarkow, H. (1964) Effect of wood on setting of Portland cement. For. Prod. J. 14(12), 567–570.
  6. ^ Hachmi, M., Moslemi, A.A. and Campbell, A.G. (1990) A new technique to classify the compatibility of wood with cement. Wood Sci. Technol. 24(4), 345–354.
  7. ^ Hong, Z. and Lee, A.W.C. (1986) Compressive strength of cylindrical samples as an indicator of wood- cement compatibility. For. Prod. J. 36(11/12), 87–90.
  8. ^ Demirbas, A. and Aslan, A. (1998) Effects of ground hazelnut shell, wood and tea waste on the mechanical properties of cement. Cement Concrete Res. 28(8), 1101–1104.
  9. ^ Ahn, W.Y. and Moslemi, A.A. (1980) SEM examination of wood-Portland cement bonds. Wood Sci .13(2), 77–82.
  10. ^ Karade SR, Irle M, Maher K (2003) Assessment of wood-cement compatibility: A new approach. Holzforschung, 57: 672–680.
  11. ^ „Global Status Report 2017 | World Green Building Council”. www.worldgbc.org. Pristupljeno 2019-03-12. 
  12. ^ Dixit, Manish K.; Culp, Charles H.; Fernandez-Solis, Jose L. (2015-02-03). „Embodied Energy of Construction Materials: Integrating Human and Capital Energy into an IO-Based Hybrid Model”. Environmental Science & Technology. 49 (3): 1936—1945. ISSN 0013-936X. doi:10.1021/es503896v. 

Literatura[uredi | uredi izvor]

  • Željko V, Ivan Đ, Dijana K i Marija Đ (2016): Tehničko i informatičko obrazovanje 6 za 6. razred osnovne škole, Novi Logos — ISBN 978-86-6109-078-3.
  • Slobodan P. i Tijana T. (Beograd, 2012): Tehničko i informatičko obrazovanje za 6. razred osnovne škole, Zavod za udžbenike — ISBN 978-86-17-17758-2.
  • Hewson, Nigel R. (2003). Prestressed Concrete Bridges: Design and Construction. Thomas Telford. ISBN 0-7277-2774-5.
  • Heyman, Jacques (1999). The Science of Structural Engineering. Imperial College Press. ISBN 1-86094-189-3.
  • Hosford, William F. (2005). Mechanical Behavior of Materials. Cambridge University Press. ISBN 0-521-84670-6.
  • Blockley, David (2014). A Very Short Introduction to Structural Engineering. Oxford University Press ISBN 978-0-19967193-9.
  • Bradley, Robert E.; Sandifer, Charles Edward (2007). Leonhard Euler: Life, Work and Legacy. Elsevier. ISBN 0-444-52728-1.
  • Chapman, Allan. (2005). England's Leornardo: Robert Hooke and the Seventeenth Century's Scientific Revolution. CRC Press. ISBN 0-7503-0987-3.
  • Dugas, René (1988). A History of Mechanics. Courier Dover Publications. ISBN 0-486-65632-2.
  • Feld, Jacob; Carper, Kenneth L. (1997). Construction Failure. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-57477-5.
  • Galilei, Galileo. (translators: Crew, Henry; de Salvio, Alfonso) (1954). Dialogues Concerning Two New Sciences. Courier Dover Publications. ISBN 0-486-60099-8
  • Kirby, Richard Shelton (1990). Engineering in History. Courier Dover Publications. ISBN 0-486-26412-2.
  • Heyman, Jacques (1998). Structural Analysis: A Historical Approach. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62249-2.
  • Labrum, E.A. (1994). Civil Engineering Heritage. Thomas Telford. ISBN 0-7277-1970-X.
  • Lewis, Peter R. (2004). Beautiful Bridge of the Silvery Tay. Tempus.
  • Mir, Ali (2001). Art of the Skyscraper: the Genius of Fazlur Khan. Rizzoli International Publications. ISBN 0-8478-2370-9.
  • Rozhanskaya, Mariam; Levinova, I. S. (1996). "Statics" in Morelon, Régis & Rashed, Roshdi (1996). Encyclopedia of the History of Arabic Science, vol. 2–3, Routledge. ISBN 0-415-02063-8
  • Whitbeck, Caroline (1998). Ethics in Engineering Practice and Research. Cambridge University Press. ISBN 0-521-47944-4.
  • Hoogenboom P.C.J. (1998). "Discrete Elements and Nonlinearity in Design of Structural Concrete Walls", Section 1.3 Historical Overview of Structural Concrete Modelling, ISBN 90-901184-3-8.
  • Nedwell, P.J.; Swamy, R.N.(ed) (1994). Ferrocement:Proceedings of the Fifth International Symposium. Taylor & Francis. ISBN 0-419-19700-1.
  • International Journal of Emergency Management, ISSN 1741-5071 (electronic) ISSN 1471-4825 (paper), Inderscience Publishers
  • Journal of Homeland Security and Emergency Management ISSN 1547-7355, Bepress
  • Australian Journal of Emergency Management (electronic) ISSN 1324-1540 (paper), Emergency Management Australia
  • Karanasios, S. (2011). In R. Heeks & A. Ospina (Eds.). Manchester: Centre for Development Informatics, University of Manchester
  • The ALADDIN Project, a consortium of universities developing automated disaster management tools
  • Emergency Management Australia (2003) Community Developments in Recovering from Disaster, Commonwealth of Australia, Canberra
  • Plan and Preparation: Surviving the Zombie Apocalypse, (paperback), CreateSpace, Introductory concepts to planning and preparing for emergencies and disasters of any kind.
  • Bates and Jackson, 1980, Glossary of Geology: American Geological Institute.
  • Krynine and Judd, 1957, Principles of Engineering Geology and Geotechnics: McGraw-Hill, New York.
  • Holtz, R. and Kovacs, W. (1981), An Introduction to Geotechnical Engineering, Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-484394-0
  • Bowles, J. (1988), Foundation Analysis and Design, McGraw-Hill Publishing Company. ISBN 0-07-006776-7
  • Cedergren, Harry R. (1977), Seepage, Drainage, and Flow Nets, Wiley. ISBN 0-471-14179-8
  • Kramer, Steven L. (1996), Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice-Hall, Inc. ISBN 0-13-374943-6
  • Freeze, R.A. & Cherry, J.A., (1979), Groundwater, Prentice-Hall. ISBN 0-13-365312-9
  • Lunne, T. & Long, M.,(2006), Review of long seabed samplers and criteria for new sampler design, Marine Geology, Vol 226, p. 145–165
  • Mitchell, James K. & Soga, K. (2005), Fundamentals of Soil Behavior 3rd ed., John Wiley & Sons, Inc. ISBN 978-0-471-46302-3
  • Rajapakse, Ruwan., (2005), "Pile Design and Construction", 2005. ISBN 0-9728657-1-3
  • Fang, H.-Y. and Daniels, J. (2005) Introductory Geotechnical Engineering : an environmental perspective, Taylor & Francis. ISBN 0-415-30402-4
  • NAVFAC (Naval Facilities Engineering Command) (1986) Design Manual 7.01, Soil Mechanics, US Government Printing Office
  • NAVFAC (Naval Facilities Engineering Command) (1986) Design Manual 7.02, Foundations and Earth Structures, US Government Printing Office
  • NAVFAC (Naval Facilities Engineering Command) (1983) Design Manual 7.03, Soil Dynamics, Deep Stabilization and Special Geotechnical Construction, US Government Printing Office
  • Terzaghi, K., Peck, R.B. and Mesri, G. (1996), Soil Mechanics in Engineering Practice 3rd Ed., John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-08658-4
  • Santamarina, J.C., Klein, K.A., & Fam, M.A. (2001), "Soils and Waves: Particulate Materials Behavior, Characterization and Process Monitoring", Wiley, ISBN 978-0-471-49058-6
  • Firuziaan, M. and Estorff, O., (2002), "Simulation of the Dynamic Behavior of Bedding-Foundation-Soil in the Time Domain", Springer Verlag.
  • „What is Civil Engineering?”. The Canadian Society for Civil Engineering. Arhivirano iz originala 12. 8. 2007. g. Pristupljeno 8. 8. 2007. 
  • „Civil engineering”. Encyclopædia Britannica. Pristupljeno 9. 8. 2007. 
  • „Working in the Public Sector Versus Private Sector for Civil Engineering Professionals”. The Civil Engineering Podcast. Engineering Management Institute. 5. 6. 2019. 
  • Blockley, David (2014). Structural Engineering: a very short introduction. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-967193-9. 
  • Chen, W.F.; Liew, J.Y. Richard, ur. (2002). The Civil Engineering Handbook. CRC Press. ISBN 978-0-8493-0958-8. 
  • Muir Wood, David (2012). Civil Engineering: a very short introduction. New York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-957863-4. 
  • Ricketts, Jonathan T.; Loftin, M. Kent; Merritt, Frederick S., ur. (2004). Standard handbook for civil engineers (5 izd.). McGraw Hill. ISBN 978-0-07-136473-7. 

Spoljašnje veze[uredi | uredi izvor]

Građevinski materijal na Vikimedijinoj ostavi.
Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Грађевински_материјал&oldid=25985710”