Građevinski materijal
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]- prirodni građevinski materijali (drvo, kamen, pesak, šljunak i glina);
- veštački građevinski materijali (kreč, gips, cement, malter, beton…).
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]- konstruktivni materijali (kamen, opeka, beton, armirani beton, čelik, drvo…);
- vezivni materijali (gips, cement, smola, bitumen, kreč…);
- materijali za pokrivanje krovnih površina (crep, tegola, gips...);
- izolacioni materijali (hidroizolacija, termoizolacija i zvučna ili akustična izolacija);
- materijali za oblaganje (podne obloge i materijali za oblaganje zidova);
- instalacioni materijali (vodovodna instalacija, kanalizaciona instalacija, grejna instalacija, električna instalacija…).
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]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]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]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]- ^ "Building" def. 2 and 4, "material" def. 1. Oxford English Dictionary Second Edition on CD-ROM (v. 4.0)© Oxford University Press 2009
- ^ [1] Arhivirano 2013-04-02 na sajtu Wayback Machine History of bricks wienerberger.com
- ^ „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.
- ^ 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.
- ^ Weatherwax, R.C. and Tarkow, H. (1964) Effect of wood on setting of Portland cement. For. Prod. J. 14 (12): 567—570. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=
(pomoć). - ^ 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. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=
(pomoć). - ^ 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.
- ^ 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. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=
(pomoć). - ^ Ahn, W.Y. and Moslemi, A.A. (1980) SEM examination of wood-Portland cement bonds. Wood Sci. 13 (2): 77—82. Nedostaje ili je prazan parametar
|title=
(pomoć). - ^ Karade SR, Irle M, Maher K (2003) Assessment of wood-cement compatibility. „A new approach”. Holzforschung. 57: 672—680..
- ^ „Global Status Report 2017 | World Green Building Council”. www.worldgbc.org. Pristupljeno 2019-03-12.
- ^ 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. ISBN 0-7277-2774-5.. Thomas Telford. .
- Heyman, Jacques (1999). The Science of Structural Engineering. ISBN 1-86094-189-3.. Imperial College Press. .
- Hosford, William F (2005). Mechanical Behavior of Materials. ISBN 0-521-84670-6.. Cambridge University Press. .
- Blockley, David (2014). A Very Short Introduction to Structural Engineering. ISBN 978-0-19967193-9.. Oxford University Press .
- Bradley, Robert E.; Sandifer, Charles Edward. Leonhard Euler: Life, Work and Legacy. 2007. ISBN 0-444-52728-1.. Elsevier. .
- Chapman, Allan.. (2005). England's Leornardo: Robert Hooke and the Seventeenth Century's Scientific Revolution. CRC Press. ISBN 0-7503-0987-3..
- Dugas, René. A History of Mechanics. 1988. ISBN 0-486-65632-2.. Courier Dover Publications. .
- Feld, Jacob; Carper, Kenneth L (1997). Construction Failure. ISBN 0-471-57477-5. . John Wiley & Sons. .
- Galilei, Galileo. (translators: Crew, Henry; de Salvio, Alfonso). Dialogues Concerning Two New Sciences. 1954. ISBN 0-486-60099-8.. Courier Dover Publications.
- Kirby, Richard Shelton (1990). Engineering in History. ISBN 0-486-26412-2.. Courier Dover Publications. .
- Heyman, Jacques (1998). Structural Analysis: A Historical Approach. ISBN 0-521-62249-2.. Cambridge University Press. .
- Labrum, E.A.. (1994). Civil Engineering Heritage. ISBN 0-7277-1970-X.. Thomas Telford. .
- Lewis, Peter R (2004). Beautiful Bridge of the Silvery Tay.. Tempus.
- Mir, Ali (2001). Art of the Skyscraper: the Genius of Fazlur Khan. ISBN 0-8478-2370-9.. Rizzoli International Publications. .
- Rozhanskaya, Mariam; Levinova, I. S. . "Statics" in Morelon, Régis & Rashed, Roshdi (1996). Encyclopedia of the History of Arabic Science, 'vol. 2–3'. 1996. ISBN 0-415-02063-8., Routledge.
- Whitbeck, Caroline (1998). Ethics in Engineering Practice and Research. ISBN 0-521-47944-4.. Cambridge University Press. .
- 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). Ferrocement:Proceedings of the Fifth International Symposium. 1994. ISBN 0-419-19700-1.. Taylor & Francis. .
- 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. ISBN 0-13-484394-0. , Prentice-Hall, Inc.
- Bowles, J. , (1988). Foundation Analysis and Design. ISBN 0-07-006776-7. , McGraw-Hill Publishing Company.
- Cedergren, Harry R. , (1977). Seepage, Drainage, and Flow Nets. ISBN 0-471-14179-8. , Wiley.
- Kramer, Steven L. , (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. ISBN 0-13-374943-6. , Prentice-Hall, Inc.
- Freeze, R.A. & Cherry, J.A., , (1979). Groundwater. ISBN 0-13-365312-9. , Prentice-Hall.
- 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 izd.). ISBN 978-0-471-46302-3. , John Wiley & Sons, Inc.
- 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. ISBN 0-415-30402-4. , Taylor & Francis.
- 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 izd.). ISBN 0-471-08658-4. , John Wiley & Sons, Inc.
- 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”. wordpress.
- Materiales de Construcción – Bilingual (Spanish/English) Scientific journal published by Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spain.
- Informes de la Construcción – Scientific journal published by Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spain.