رایج ترین موارد استفاده از سرامیک در ساخت و ساز

رایج ترین سرامیک در ساخت و ساز: صنعت ساخت و ساز و پروژه‌‌های بزرگ شهرک سازی و انبوه سازی از مواد مختلفی مانند بتن، فولاد، شیشه، الوار و سرامیک برای ساخت ساختمان‌‌ها استفاده ‌می‌کند. این مقاله به طور مختصر نحوه استفاده از سرامیک در ساختمان را بررسی ‌می‌کند.

سرامیک

سرامیک‌‌ها از پخت خاک رس تولید ‌می‌شوند که دارای طیف وسیعی از عناصر فلزی و غیرفلزی مختلف است که به خواص فیزیکی آن کمک ‌می‌کند. خاک رس به طور طبیعی در حالی که هیدراته ‌می‌شود، چکش خوار است و با حرارت دادن در دمای بالا، ماده استحکام مکانیکی پیدا ‌می‌کند.

سرامیک‌‌ها یکی از پرمصرف ترین مصالح در ساخت و ساز هستند که دارای خواص عایق حرارتی و صوتی خوبی هستند که باعث ‌می‌شود مواد مناسب برای چندین عنصر ساختمانی باشند.

انسان‌‌ها برای هزاران سال از سرامیک‌‌ها استفاده کرده اند، شواهد باستان شناسی از مکان‌‌هایی مانند Mureybet در سوریه که گواه تولید آنها از دوران نوسنگی در 9000 سال پیش است. سرامیک‌‌ها معمولا از مخلوطی از مواد تشکیل شده اند.

اینها معمولاً ماسه سیلیس، چسباننده‌‌های رسی و آب با مقداری ناخالصی هستند. فرآیند تولید سرامیک شامل گرمای بالاتری نسبت به آجر بود و یک ماده شیشه ‌ای با پایداری ابعادی، یخ زدگی و مقاومت شیمیایی، چگالی، استحکام و سختی بیشتر را تشکیل می‌ داد.

در طول فرآیند پخت، آب از مواد خارج ‌می‌شود، با خشک کردن پیش از آن ‌می‌تواند محتوای آب اولیه را کاهش دهد. ماده نهایی ‌می‌تواند ظاهری مانند پخت داشته باشد یا ‌می‌توان از لعاب برای دستیابی به طیف وسیعی از نتایج زیبایی شناختی استفاده کرد.

به دلیل چکش خواری مواد اولیه رسی مانند، سرامیک‌‌ها را ‌می‌توان قبل از پخت به اشکال مختلف درآورد.

یکی از مزایای اصلی سرامیک‌‌ها پایداری محیطی آنها نسبت به سایر مواد است. آنها در اتمسفر اکسید نمی‌شوند و آنها را بسیار مقرون به صرفه ‌می‌کند. با این حال آنها ‌می‌توانند در برابر شکست آسیب پذیر باشند، زیرا بر خلاف فلزات، آنها قادر به رفتار انعطاف پذیر نیستند.

برخی از کاربردهای سرامیک در ساخت و ساز

سرامیک در تعدادی از کاربردها در ساخت و ساز استفاده ‌می‌شود. آنها در عناصر سازه ای استفاده ‌می‌شوند که هم در پی‌‌های کم عمق و هم در روبنای ساختمان در ساختمان‌‌های متوسط و همکف به کار ‌می‌روند.

استحکام بالای آنها سرامیک‌‌ها را به مواد ایده آل برای این منظور تبدیل ‌می‌کند. با این حال سرامیک‌‌ها به دلیل اشکالاتی که دارند معمولاً با سایر مواد در عناصر ساختاری مانند ملات سیمان و فولاد ترکیب ‌می‌شوند.

یکی دیگر از کاربردهای مواد سرامیکی در ساختمان سازی به عنوان عناصر آب بندی و تقسیم بندی است. برخی از نمونه‌‌های آن عبارتند از آجر، عناصر توخالی و کاشی. کاربرد سوم روکش فلزی است که یکی از رایج ترین کاربردهای مصالح سرامیکی در ساختمان‌‌ها ‌می‌باشد.

روکش به سرامیک‌‌ها اجازه ‌می‌دهد تا در انواع عملکردهای فنی و تزئینی استفاده شوند. آخرین استفاده از سرامیک در ساخت و ساز در اجناس کاربردی مانند توالت و دستشویی است.

انواع سرامیک‌‌های مورد استفاده در ساختمان سازی

انواع مختلفی از مواد سرامیکی در ساخت و ساز برای کاربردهای مختلف استفاده ‌می‌شود. نوع اول سفالین است که یکی از قدیمی ترین انواع سرامیک است که هنوز مورد استفاده قرار ‌می‌گیرد.

ظرافت سفالین بین آجر و کاشی‌‌های دیوار شیشه ای است و این ماده اغلب در گلدان‌‌های دودکش بدون لعاب، روکش‌‌ها و آجرهای بادی استفاده ‌می‌شود. دومین نوع سرامیک مورد استفاده در ساختمان، خاک نسوز است.

این شامل کائولن است که یک خاک رس با مقاومت دمایی بالاتر است. خاک نسوز در فایربک‌‌ها و آستر دودکش‌‌ها استفاده ‌می‌شود.

فیانس نوعی سفال یا ظروف سنگی لعابدار است. استفاده از پخت، لعاب دادن، و پخت مجدد یا فرآیند «یک بار پخت» مقاومت فینس را در برابر خراشیدگی در لعاب آن بهبود ‌می‌بخشد، اما این نوع سرامیک دارای تعداد محدودی رنگ است که ممکن است آن را برای کاربردهای تزئینی خاص نامناسب کند.

ظروف سنگی شبیه خاک نسوز هستند اما حاوی نسبت بیشتری شیشه هستند و در دمای بالاتر پخته ‌می‌شوند. ماده به دست آمده جذب کمتری دارد و سخت تر است. ظروف سنگی چینی در میز کار، سطوح حمام، طراحی داخلی، کف ‌های مرتفع، گرمایش از کف و مناطقی با افت زیاد استفاده ‌می‌‌شود.

چینی زجاجیه معمولاً در اتصالات بهداشتی به دلیل عدم جذب آب تقریباً کامل استفاده ‌می‌شود. این نوع سرامیک هم از ظروف سفالی استحکام بیشتری دارد و هم محتوی شیشه بالاتری دارد. چینی، ماده ای خالص تر از شیشه، در کاربردهای ویژه ای مانند عایق الکتریکی استفاده ‌می‌شود.

سرامیک فنی

سرامیک‌‌های فنی یا «مهندسی» در سال‌‌های اخیر در چندین صنعت از جمله ساختمان سازی ظهور کرده اند. این سرامیک‌‌‌های جدیدتر از خاک رس خام استفاده نمی ‌کنند و خلوص بالاتری نسبت به نمونه‌‌‌های سنتی خود دارند.

ترکیبی از مواد خالص ‌تر و تکنیک ‌های ساخت دقیق، مواد بسیار با مقاومتی را تولید ‌می‌‌کند که ‌می‌‌تواند نیازهای مختلفی را در صنعت ساختمان برآورده کند. نمونه‌‌هایی از سرامیک‌‌های فنی عبارتند از: کاربید بور، نیترید بور، کاربید سیلیکون و نیترید سیلیکون.

مطالعه موردی: قوس سرامیکی دلفت چاپ سه بعدی در هلند

پرینت سه بعدی در حال متحول کردن بسیاری از بخش‌‌های صنعتی است و پروژه ای که به تازگی در هلند تکمیل شده است، پتانسیل پرینت سه بعدی و سرامیک را برای صنعت ساخت و ساز به نمایش گذاشته است.

New Delft Blue که از 3000 کاشی و سرامیک پرینت سه بعدی منحصر به فرد تشکیل شده است، یک جفت طاق نما است که توسط Studio RAP طراحی شده و در پروژه مسکن PoortMeesters نصب شده است. یک الگوی طراحی شده الگوریتمی به این طاق‌‌ها ظاهری الهام گرفته از ارگانیک ‌می‌دهد.

پرینت سه بعدی به تیم پروژه اجازه داد تا کنترل کاملی بر کل فرآیند و طراحی پیچیده طاق‌‌های سرامیکی داشته باشند. با انجام این کار، آنها یک الگوی طراحی جدید ارائه کرده اند که به طور بالقوه استفاده از سرامیک در ساخت و ساز را در آینده پیش ‌می‌برد و میراث هزاران ساله این مواد را به همراه دارد.