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

Po poreklu

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

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

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

Po konstruktivnim svojstvima

noseći građevinski materijali;
vezivni građevinski materijali.

Prirodni građevinski materijali

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

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

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

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

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

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

Pečene cigle i blokovi od gline

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

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

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
Materijal	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

Reference

^ "Building" def. 2 and 4, "material" def. 1. Oxford English Dictionary Second Edition on CD-ROM (v. 4.0)© Oxford University Press 2009
^ https://web.archive.org/web/20130402040850/http://www.wienerberger.com/natural-building-with-clay/history-of-bricks. Arhivirano iz originala 02. 04. 2013. g. Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć) 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. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
^ 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. .
^ 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. doi:10.1007/BF00227055. .
^ 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.
^ Demirbaş, A.; Aslan, A. (1998). „Effects of ground hazelnut shell, wood, and tea waste on the mechanical properties of cement22Communicated by A.K. Chatterjee.”. Cement Concrete Res. 28 (8): 1101—1104. doi:10.1016/S0008-8846(98)00064-7.
^ Ahn, W.Y. and Moslemi, A.A. (1980). „SEM examination of wood-Portland cement bonds”. Wood Sci. 13 (2): 77—82. .
^ Karade, S. R.; Irle, M.; Maher, K. (2003). Assessment of wood-cement compatibility. . „A new approach”. Holzforschung. 57: 672—680. doi:10.1515/HF.2003.101. .
^ „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. Bibcode:2015EnST...49.1936D. ISSN 0013-936X. PMID 25561008. doi:10.1021/es503896v.

Literatura

Željko V, Ivan Đ, Dijana K i Marija Đ (2016). Tehničko i informatičko obrazovanje 6 za 6. razred osnovne škole. ISBN 978-86-6109-078-3. . Novi Logos —
Slobodan P. i Tijana T. (Beograd, 2012): Tehničko i informatičko obrazovanje za 6. razred osnovne škole. ISBN 978-86-17-17758-2. . Zavod za udžbenike —
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. Imperial College Press. ISBN 1-86094-189-3. . Imperial College Press. .
Hosford, William F. (2005). Mechanical Behavior of Materials. Cambridge University Press. ISBN 0-521-84670-6. . Cambridge University Press. .
Blockley, David (2014). A Very Short Introduction to Structural Engineering. Oxford University Press. ISBN 978-0-19967193-9. . Oxford University Press .
Bradley, Robert E.; Sandifer, Charles Edward. (2007). Leonhard Euler: Life, Work and Legacy. ISBN 978-0-444-52728-8. . 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. (1988). A History of Mechanics. Courier Corporation. ISBN 0-486-65632-2. . Courier Dover Publications. .
Feld, Jacob; Carper, Kenneth L (1997). Construction Failure. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-57477-5. . John Wiley & Sons. .
Galilei, Galileo. (translators: Crew, Henry; de Salvio, Alfonso). (1954). Dialogues Concerning Two New Sciences. Courier Corporation. ISBN 0-486-60099-8. . Courier Dover Publications.
Kirby, Richard Shelton (1990). Engineering in History. Courier Corporation. ISBN 0-486-26412-2. . Courier Dover Publications. .
Heyman, Jacques (1998). Structural Analysis: A Historical Approach. Cambridge University Press. ISBN 0-521-62249-2. . Cambridge University Press. .
Labrum, E.A. (1994). Civil Engineering Heritage. Thomas Telford. 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. Rizzoli. ISBN 0-8478-2370-9. . Rizzoli International Publications. .
Rozhanskaya, Mariam; Levinova, I. S. . "Statics" in Morelon, Régis & Rashed, Roshdi. Encyclopedia of the History of Arabic Science. 2—3. 1996. ISBN 0-415-02063-8. . Routledge.
Whitbeck, Caroline (1998). Ethics in Engineering Practice and Research. Cambridge University Press. ISBN 0-521-47944-4. . Cambridge University Press. .
Hoogenboom P.C.J. (1998). Discrete Elements and Nonlinearity in Design of Structural Concrete Walls. ISBN 90-901184-3-8. . Section 1.3 Historical Overview of Structural Concrete Modelling, .
Nedwell, P.J.; Swamy, R.N.(ed). (1994). Ferrocement:Proceedings of the Fifth International Symposium. 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. Prentice-Hall. 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. Wiley. ISBN 0-471-14179-8. . Wiley.
Kramer, Steven L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall. ISBN 0-13-374943-6. . Prentice-Hall, Inc.
Freeze, R.A. & Cherry, J.A. (1979). Groundwater. Prentice-Hall. 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.). Wiley. 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. Taylor & Francis. 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.). John Wiley & Sons. 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. ISBN 978-0-471-49058-6. . Wiley,
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. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„Civil engineering”. Encyclopædia Britannica. Pristupljeno 9. 8. 2007. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
„Working in the Public Sector Versus Private Sector for Civil Engineering Professionals”. The Civil Engineering Podcast. Engineering Management Institute. 5. 6. 2019. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
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

„Građevinski materijal”. wordpress. 24. 10. 2011. CS1 održavanje: Format datuma (veza)
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.

[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] ttps://web.archive.org/web/20130402040850/http://www.wienerberger.com/natural-building-with-clay/history-of-bricks. Arhivirano iz originala 02. 04. 2013. g. Nedostaje ili je prazan parametar |title= (pomoć) History of bricks wienerberger.com

[Prime_design_build-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. CS1 održavanje: Format datuma (veza)

[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. doi:10.1007/BF00227055. .

[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] Demirbaş, A.; Aslan, A. (1998). „Effects of ground hazelnut shell, wood, and tea waste on the mechanical properties of cement22Communicated by A.K. Chatterjee.”. Cement Concrete Res. 28 (8): 1101—1104. doi:10.1016/S0008-8846(98)00064-7.

[9] Ahn, W.Y. and Moslemi, A.A. (1980). „SEM examination of wood-Portland cement bonds”. Wood Sci. 13 (2): 77—82. .

[10] Karade, S. R.; Irle, M.; Maher, K. (2003). Assessment of wood-cement compatibility. . „A new approach”. Holzforschung. 57: 672—680. doi:10.1515/HF.2003.101. .

[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. Bibcode:2015EnST...49.1936D. ISSN 0013-936X. PMID 25561008. doi:10.1021/es503896v.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

Normativna kontrola
Državne	Španija Francuska BnF podaci Nemačka Izrael Sjedinjene Države Letonija Japan Češka 2
Ostale	Enciklopedija Britanika NARA