صنعت ساختمان سازی و مصالح ساختمانی، یکی از مهم‌ترین صنایع حال حاضر دنیاست و به همین دلیل طبیعی است که این صنعت بسیار سریع با تکنولوژی و علم جدید تلفیق شود. این پیشرفت‌ها در بسیاری از موارد باعث کاهش هزینه‌ها و همچنین افزایش کارایی محصولات نهایی می‌شود. به همین دلیل در این عنوان می‌خواهیم به جدید ترین دستاوردهای صنعت ساختمان و مصالح جدید ساختمانی بپردازیم.
برتری مصالح جدید ساختمانی چیست؟
به طور کلی، هر وقت که کلمه مصالح را می‌شنوید یاد چه چیزهایی می‌افتید؟ احتمالا چوب، فولاد، آجر و امثال این موارد. اما مصالح جدید ساختمانی بسیار پیچیده‌تر و کاربردی‌تر از این موارد هستند. مصالح جدید بسیاری از محدودیت های مصالح قدیمی را ندارند و به همین دلیل به طراحان و مهندسان اجازه می‌دهند تا خلاقیت بیشتری به خرج بدهند.
همان طور که می‌دانید، فرآیند تولید بسیاری از مصالح ساختمانی که امروزه از آن ها استفاده عمومی می‌شود، برای طبیعت بسیار مضر است و آسیب های جبران ناپذیری به آن می‌زند. به همین دلیل در ساخت مصالح نوین ساختمانی این نکته نیز در نظر گرفته شده و مواد اولیه و فرآیند ساخت آسیب کمتری به همراه دارند و در برخی از موارد آسیب بسیار جزئی ایجاد می‌کنند.
در نظر داشته باشید به دلیل این که در حال حاضر علم و تکنولوژی مصالح نوین ساختمانی بسیار نوپا است و هزینه های تولید بسیار بالا است، شاید در حال حاضر استفاده از این مصالح عمومی نشده باشد، اما در آینده‌ای نزدیک و با مقرون به صرفه شدن فرآیند تولید، این مصالح خیلی سریع جای مصالح قدیمی را می‌گیرند.
10 مصالح جدید ساختمانی که باید آن ها را بشناسید
1. گرافن
گرافن یکی از ترکیب‌های کربن است که ساختاری منظم و به شکل شش ضلعی دارد. این ساختار باعث می‌شود تا استحکام آن بسیار زیاد باشد. در حال حاضر در اغلب موارد از این ماده برای ساخت ریز تراشه‌ها و حسگرها استفاده می‌شود. تحقیقات جدیدی که بر روی این ماده انجام شده است نشان می‌دهد که افزودن آن به ساختارهای مختلف باعث افزایش استحکام آن ساختار می‌شود و همان طور که می‌دانید مقاومت یکی از مهم‌ترین دلایل نیاز به تولید و ساخت مصالح جدید ساختمانی است.
اما دلیل این که استفاده از این ماده در صنعت ساختمان عمومی نشده این است که هزینه آن بسیار بالا است. به همین دلیل محققان وارد عمل شدند تا راهی برای کاهش هزینه تولید این ماده پیدا کنند. این راه جدید، چاپ سه بعدی گرافن با استفاده از هیدروژل اکسید است. گرافن تولید شده با این روش هنوز کامل و نهایی نیست اما باز هم مشخص شده که می‌تواند باعث افزایش چشمگیر استحکام بتن شود.
2. بتن نورانی
بتن نورانی از مصالح جدید ساختمانی است که کاربردهای زیادی دارد. این نوع سیمان قادر به بازتاب نور است به همین دلیل نام آن را بتن نورانی یا نورزا (Light-generating concrete) گذاشته اند. این نوع بتن غیر قابل اشتعال است و این قابلیت را دارد تا از انرژی خورشیدی برای شارژ کردن وسایل الکترونیکی استفاده کند.
در حال حاضر از این نوع سیمان در برخی موارد همچون لاین مخصوص دوچرخه و همچنین روشن کردن جاده‌ها در مکزیک استفاده و عملکرد آن اثبات شده است. از آنجایی که ساختار و خواص فیزیکی این بتن بسیار شبیه به بتن معمولی است، از آن می‌توان در هر جایی که قابلیت استفاده از بتن معمولی وجود دارد استفاده کرد. از جمله این موارد می‌توان به نمای ساختمان اشاره کرد. می‌توان گفت این نوع بتن در آینده به یکی از پر استفاده‌ترین مصالح جدید ساختمانی تبدیل می‌شود.
3. الوار متقاطع (CLT)
این نوع از الوار همان طور که از نامشان مشخص است، از چسباندن لایه‌هایی از تخته چوب به صورت عمود بر هم ایجاد می‌شوند. در نهایت این ساختار باعث افزایش چشمگیر استحکام‌می شود. سبک بودن نیز از دیگر خواص بسیار مهم این نوع الوار است. ساخت و ساز با استفاده از این نوع الوار بسیار ساده و سریع است و دلیل آن هم این است که می‌توان الوار مورد نیاز یک ساختمان را در کارخانه و یا کارگاه ساخت و خیلی سریع آن را در محل مونتاژ کرد.
ترکیب این الوار با نقشه و مدل دقیق از نقشه نهایی ساختمان باعث می‌شود تا ضایعات و نیروی کار مورد نیاز به حداقل برسد و به همین دلیل یکی از مصالح جدید ساختمانی است که در حال حاضر نیز استفاده گسترده‌ای از آن خصوصا در اروپا می‌شود.
4. بیوپلاستیک
امروزه بر هیچ کس پوشیده نیست که پلاستیک ها به دلیل تجزیه بسیار آهسته و مواد اولیه سمی، آسیب زیادی به محیط زیست می رسانند. بیوپلاستیک نوعی پلاستیک هستند که از یک منبع گیاهی تولید می شوند و به همین دلیل ساختار آن‌ها با طبیعت سازگار است و نه تنها سریع‌تر تجزیه می‌شوند، بلکه به ساختار خاک آسیب نمی‌زنند.
در حال حاضر استفاده از بیوپلاستیک در صنعت ساختمان زیاد نیست و اغلب از این ماده برای ساخت ظروف یکبار مصرف استفاده می‌شود. اما در دانشگاه اشتوتگارت که پروژه ساختمانی انجام شد که در آن از بیوپلاستیک با 90 درصد مواد تجدیدپذیر و دوست دار طبیعت استفاده شد. این پروژه نشان داد که بیوپلاستیک پتانسیل بسیار بالایی برای استفاده در صنایع ساختمانی دارد.
با توجه به تمامی موارد گفته شده، بیوپلاستیک یکی از بهترین مصالح جدید ساختمانی است که نه تنها هزینه تولید پایینی دارد، بلکه بسیار سازگار با محیط زیست می‌باشد.
5. میسلیوم
میسلیوم یک ساختار ریشه مانند است که توسط یک قارچ ایجاد می شود. چندین سال است که تحقیقات بسیار زیادی بر روی این ماده در صنعت ساختمان انجام می‌شود. یکی از مهم‌ترین برتری‌های این ماده این است که یک ماده قابل کمپوست و تجزیه پذیر است و به همین دلیل آسیب بسیار جزئی و ناچیزی به طبیعت وارد می‌کند. از دیگر خصوصیات این ماده می‌توان به مقاومت در برابر آتش و کپک زدن اشاره کرد. از این ماده در ساختار آجر استفاده شد و نتیجه کاملا کاربردی بود. در آینده‌ای نزدیک، از این ماده در بسیاری از مصالح جدید ساختمانی استفاده خواهد شد.
6. مواد خودترمیم
همان طور که می‌دانید دوام مصالح استفاده شده در ساختمان بسیار مهم است. هیچ یک از مواد و مصالحی که در حال حاضر در ساختمان‌ها استفاده می‌شوند دائمی نیستند و با گذشت زمان دچار افت کیفیت و مقاومت می‌شوند. به همین دلیل هم دانشمندان در حال توسعه نوعی مصالح جدید ساختمانی هستند که خاصیت خود ترمیمی دارند و به همین دلیل عمر بسیار طولانی تری نسبت به مصالح سنتی مانند بتن دارند.
این مواد با استفاده از نوعی باکتری ساخته می شوند که با نوعی واکنش شیمیایی ترک های ایجاد شده بر روی بتن را ترمیم می کنند.
7. میله رشته‌ای کربنی
یکی از مصالح جدید ساختمانی که در ژاپن استفاده از آن شروع شده است، میله رشته‌ای کربنی است. همان طور که نامشان مشخص است با استفاده از کربن ساخته می‌شوند و به همین دلیل بسیار سبک‌تر و در عین حال مستحکم تر از میله‌های فلزی هستند. در حال حاضر از این میله‌های کربنی در ژاپن به جای آرموتور استفاده می‌شود. به دلیل این که وزن این میله‌ها بسیار کمتر از میله‌های آهنی است، در نهایت سازه بسیار سبک‌تر می‌شود و در نتیجه مقاومت آن نسبت به زمین لرزه افزایش پیدا می‌کند.
8. فیبر کربن
به طور کلی به دلیل خواصی مانند استحکام بسیار بالا و همچنین وزن بسیار پایین فیبر کربن، استفاده‌های بسیار زیادی می‌توان از این محصول کرد. از جمله آن‌ها می‌توان به جایگزین کردن فیبر کربن با هر نوع آهن در ساختمان اشاره کرد.
وقتی که اسم چوب را می‌شنوید طیف رنگ قهوه‌ای در ذهن شما ایجاد می‌شود اما جالب است که بدانید دانشمندان قادر به طراحی چوبی شده اند که 90 درصد شفافیت دارد! چوب شفاف یکی از مصالح جدید ساختمانی است که برای تولید آن از مواد شیمیایی مخصوصی استفاده می‌شود که رنگ قهوه‌ای چوب را از بین می‌برد اما دیگر خواص طبیعی آن را دست نخورده باقی می‌گذارد. چوب شفاف پتانسیل این را دارد که جایگزین شیشه و پلاستیک شود و برخلاف این دو ماده، چوب شفاف تجدید پذیر است و به راحتی و بدون مواد سمی در طبیعت تجزیه می شود.
9. آلومینیوم شفاف
آلومینیوم شفاف یک آلیاژ سرامیکی بسیار بادوام است که در برابر خوردگی و اکسیداسیون مقاومت بالایی دارد. در حال حاضر این ماده به عنوان شیشه ضد گلوله و سیستم‌های امنیتی استفاده می‌شود. همانند بسیاری از تکنولوژی‌های جدید، این نوع آلومینیوم بسیار گران است و به همین دلیل استفاده زیادی از آن نمی‌شود. اما اگر فرآیند تولید آن ارزان شود، جایگزین بسیار عالی برای شیشه در مواردی همچون پنجره‌ها، نما و یا استفاده در زیر آب است.
جمع بندی و سخن پایانی
امروز در این عنوان برخی از مصالح جدید ساختمانی را به شما معرفی کردیم که گرچه هنوز استفاده از آن ها عمومی و گسترده نشده است، اما در آینده‌ای نزدیک جایگزین مصالح سنتی می‌شوند و انقلاب بزرگی در صنعت ساختمان ایجاد می‌کنند. همان طور که خواندید، این مواد باعث افزایش استحکام، زیبایی و یا کارایی می‌شوند و در عین حال برخلاف مصالح سنتی آسیب بسیار کمی به محیط زیست وارد می‌کنند.
سوالات متداول
1. چرا باید از مصالح ساختمانی مدرن استفاده کرد؟
افزایش کارایی و دوام، تجدید پذیر بودن و همچنین عدم آسیب رساندن به محیط زیست مهم ترین دلایل استفاده از مصالح جدید ساختمانی است.
2. چرا هنوز از مصالح ساختمانی جدید استفاده نمی شود؟
همان طور که پیش‌تر هم اشاره کردیم، هنوز فرآیند تولید این دسته از مصالح بسیار پر هزینه است و یا این که محصول نهایی نشده است.
3. چه زمانی این مصالح کاربرد عمومی پیدا می‌کنند؟
نمی‌توان زمان مشخصی را تعیین کرد، اما به دلیل پیشرفت چشمگیر عمل و تکنولوژی زیاد طول نمی‌کشد که روند تولید این مصالح بسیار کم هزینه‌تر شود و بنابراین استفاده عمومی پیدا کنند.