חומרי בניין

בטון

בטון - הוא חומר בנייה שמילא תפקיד מרכזי בציוויליזציה האנושית, במיוחד בתחומי האדריכלות, ההנדסה ופיתוח התשתיות. חומר זה עשוי בעיקר ממלט, מים ואגרגטים כמו חול, חצץ או אבן כתוש. יש לו תכונות ייחודיות שהופכות אותו לאידיאלי עבור יישומים שונים. החל ממרכיבים מבניים ועד מתקנים אסתטיים.

רקע היסטורי

ניתן לאתר את השורשים ההיסטוריים שלו לימי קדם. הרומאים הם אולי המאמצים המוקדמים הבולטים ביותר. הם השתמשו בבטון, לעתים קרובות מחוזק בסיבים טבעיים או שיער סוס, כדי לבנות בניינים מונומנטליים כמו הקולוסיאום והפנתיאון. עם זאת, הגרסה המודרנית של הבטון שאנו מכירים כיום, נוצרה במאה ה-19. ג'וזף אספדין, בונה אנגלי, רשם פטנט על צמנט פורטלנד בשנת 1824, שהייתה גרסה מעודנת ועקבית של החומרים הצמנטיים ששימשו בעבר.

התאמת בטון לפי הצרכים

ניתן להתאים את תכונותיו בהתאם לצרכים של פרויקט מסוים. אפשר להתאים גורמים כגון חוזק לחיצה, חוזק מתיחה ועמידות על ידי שינוי היחסים של הרכיבים הבסיסיים או על ידי הוספת תוספים מיוחדים. הרבגוניות של הבטון היא אחת מהתכונות הראויות להערצה שלו, המאפשרת את השימוש בו ביישומים שונים. החל ממרכיבים מבניים בעלי מתח גבוה כמו קורות ועמודים ועד מתקנים דקורטיביים כמו פטיו בטון מוטבע.

תהליך ייצור בטון

ייצור הבטון כולל ערבוב של מרכיביו העיקריים ביחסים ספציפיים. צמנט פורטלנד משמש כחומר מקשר. אגרגטים מספקים שלמות מבנית. מים מספקים הידרציה העוזרת לריאקציה כימית שמאפשרת לתערובת להתקבע ולהתקשות. בנוסף לרכיבים ראשוניים אלה, ניתן לכלול תוספים שונים. כגון תערובות כימיות או סיבים כדי לשפר תכונות מסוימות. לאחר הערבוב, יוצקים את הבטון לתבניות ליצירת צורות וגדלים ספציפיים. לאחר מכן נותנים לה להתרפא, תהליך שיכול להימשך בין מספר ימים למספר שבועות בהתאם ליישום.

יישומים

לבטון יש קשת רחבה של יישומים המשקפים את יכולת ההסתגלות והחוסן שלו. בהנדסה אזרחית, הוא משמש בדרך כלל בבניית כבישים מהירים, גשרים, סכרים ומנהרות. באדריכלות, הוא משמש עמוד השדרה למבני מגורים, מסחר ותעשייה. כמו כן פותחו סוגי בטון מיוחדים לשימושים ספציפיים. כמו בטון בעל חוזק גבוה לגורדי שחקים ובטון קל לקישוט אדריכלי.

השפעה סביבתית וקיימות

עם זאת, ראוי לציין כי ייצור הבטון אינו חף מהעלויות הסביבתיות שלו. תהליך הייצור של צמנט פורטלנד, מרכיב מרכזי בבטון, הוא עתיר אנרגיה ומייצר כמות משמעותית של פליטת פחמן דו חמצני. ככל שהחששות משינויי אקלים וקיימות סביבתית ממשיכים להסלים, ישנה התמקדות גוברת בפיתוח חלופות ירוקות לבטון מסורתי, כגון אפר טוס או צמנט סיגים. טכנולוגיות חדשניות כמו לכידה ואגירת פחמן (CCS) שמטרתן להפחית את השפעה על הסביבה.

מבט לעתידי

במבט קדימה, חשיבות הבטון בבנייה העולמית לא צפויה לרדת. חידושים בטכנולוגייה ממשיכים לצוץ, ומציעים אפשרויות מרגשות לעתיד. לדוגמה, בטון המתרפא מעצמו, חדור בחיידקים המייצרים אבן גיר, יכול לתקן את הסדקים שבו, ולהאריך את תוחלת החיים של מבנים. כמו כן, הפיתוח של בטון שקוף מאפשר יישומים אסתטיים שקודם לכן היה בלתי נתפס.

לסיכום, בטון הוא חומר רב-תכליתי, אמין וניתן להתאמה אישית מאוד, שהיה מכריע בהתפתחות האנושית. השימוש ההיסטורי שלו משתרע על פני אלפי שנים, מה שמוכיח את התועלת המתמשכת שלו. למרות אתגרים סביבתיים, מחקר מתמשך והתקדמות טכנולוגית טומנת בחובה את ההבטחה להפוך אותו לחומר בר-קיימא ורב-תכליתי בעתיד. ככזה, הוא נותר אבן יסוד בתחומי אדריכלות, ההנדסה והבנייה, ומעצב ללא הרף את הסביבה הבנויה סביבנו.

סיד (אבן גיר)

סיד (מיוונית ἄσβεστος "בלתי ניתן לכיבוי") - הוא חומר המתקבל על ידי צלייה של סלעי קרבונט (אבן גיר). משמש בבנייה ותעשייה, וכן להשגת כימיקלים שונים. הסיד הוא חומר זול יחסית ומצוי בחומרי בניה כגון מלט.

החומר לא אורגני ומורכב בעיקר מתחמוצות סידן והידרוקסידים. זהו גם השם של תחמוצת סידן המופיעה כתוצר של שריפות פחם ואבן גיר. האיגוד הבינלאומי למינרלוגים מכיר בסיד כמינרל בעל הנוסחה הכימית של CaO. בעבר הסיד שימש כתערובת לבנייה ולטיוח בתוספת חול. היום מלט תפס את מקומו והוא משמש בעיקר כתוסף להענקת גמישות.

אומנם סיד ונגזריו עדיין משמשים בכמויות גדולות כחומרי בניין והנדסה. בינהם: מוצרי אבן גיר, מלט, בטון וטיט), בין היתר גם כחומרי הזנה כימיים. השימוש ברבים מהמוצרים שנוצרו הם מתקופות פרהיסטוריות הן בעולם הישן והן בעולם החדש. נעשה שימוש נרחב בסיד לטיפול בשפכים עם סולפט ברזל.

הסלעים והמינרלים מהם מופקים חומרים אלה, בדרך כלל אבן גיר, עשויים בעיקר מסידן פחמתי. שריפה (הסתיידות) של סידן פחמתי נעשית בטמפרטורה 900 מעלות צלזיוס (1650F) והופכת אותו לחומר קאוסטי מאוד. באמצעות הוספת מים לאחר מכן, מתקבל סיד בור כבוי המשמש כיום כמרכיב לשליכטה.

היסטוריה

על פי ממצאים בעין ע'זל בירדן, יפתחאל בישראל ואבו חוריירה בסוריה המתוארכים בעידן הניאולית קדם-קרמית לשנים 7500-6000 לפני הספירה. השימוש הקדום ביותר בסיד היה בעיקר כחומר קלסר על רצפות ובטיח לציפוי קירות. שימוש זה בטיח עשוי בתורו הוביל לפיתוח פרוטו-קדרים, העשויים מסיד ואפר. בתערובת, הקלסר העתיק ביותר היה בוץ. על פי הממצאים בבטורקיה, חימר החליף את הבוץ, ולאחר מכן סיד באלף ה-6 לפני הספירה. הרומאים יצרו בטון על ידי ערבוב סיד ואפר.

הפקה

בתעשיית הגיר, אבן גיר היא כינוי כללי לסלעים המכילים 80% לפחות של סידן או מגנזיום פחמתי. כולל שיש, גיר, אוליט וחוואר. סיווג נוסף נעשה על ידי הרכב כמו סידן גבוה, אבני גיר (חימר), סיליסיוס, קונגלומרט, מגנזי, דולומיט ואבני גיר אחרות. מקורות לא שכיחים של סיד כוללים אלמוגים, קונכיות ים, קלציט ואנקריט.

מה זה סיד?

משמש כחומר בניין מסווג באופן נרחב כ"טהור", "הידראולי" ו"עני" ויכול להיות טבעי או מלאכותי. השימושים כוללים טיט, טיח, בטון טאבי, צבע מינרלי וגושי אבן גיר שיכולים להיות מסוגים רבים. האיכויות של הסוגים הרבים של הסיד המעובד משפיעות על אופן השימוש בו. הרומאים השתמשו בשני סוגים של טיט לייצור בטון רומי, מה שאפשר להם לחולל מהפכה באדריכלות, הנקראת לפעמים מהפכת הבטון.

סיד - הוא חומר המוכר כמעט לכולם, המבוקש בתחומים שונים. הכרחי בייצור של בטון, טיט, קלסרים, אבן מלאכותית, כל מיני חלקים וכו'.

כחומר בניין הוא מאוד נפוץ ויש לו את המאפיינים הבאים:

• גרגיר קטן מאוד.
• צפיפות נמוכה.
• חומר ידידותי לסביבה ונקי.

בתהליך כיבוי סיד בור משחרר חום. לכן אם לא מקפידים על אמצעי זהירות עלולה להיווצר גם כוויה חמורה.
צפיפות הגיר תלויה בטמפרטורה המשמשת בכבשנים. לסיד בעת שריפה בטמפרטורה 800 מעלות, יש צפיפות של 1.6. עלייה בטמפרטורה ל-1300 מעלות מאפשרת לקבל חתיכות של חומרי גלם בצפיפות של 2.9 גרם / cm3.

לפי דרגת המפגעים, סיד שייך לחומרים בעלי סיכון נמוך. אבל יש דרישות מסוימות לאחסון והובלה שלו. יש להגן עליו מפני חום ולחות, מכיוון שחדירת לחות ובריחת חום עלולים לגרום לשריפה.

תעודת ההתאמה שלו חייבת להכיל מידע על דרגתו, אחוז הזיהומים ומצבו. התעודה מונפקת לארגונים מסוימים העומדים בדרישות התקן לייצור חומרי בניין זה.

סיד מחטא היטב חדרים רטובים, מונע מפטריות להתפתח ומשפיע לרעה על טפילים. הלבנת הקירות והתקרה מספקת חדירת אוויר מיקרוסקופית, ולכן הלחות בחדרים כאלה תמיד תהיה ברמה נורמלית.

לא משפיעה כלל על האנשים עם מחלות אלרגיות בדרכי הנשימה. אבל יחד עם זאת, אין לשכוח שכאשר מכבים את החומר, אפשר לקבל כוויות. האדים המשתחררים בשלב זה מסוכנים לדרכי הנשימה והעיניים. בכפוף לאמצעי בטיחות בעבודה עימו, הוא בטוח לחלוטין ואינו מזיק לבריאות.

טכנולוגיית כרייה וייצור מגושי אבן גיר

הייצור מתרחש בעצם בשני שלבים:

1. הפקת אבן גיר וסלעים. לייצור גיר גושני ניתן להשתמש גם במוצרי פסולת מתעשיות המשתמשות באבן גיר למטרות אחרות.
2. צלייה של סלעים מוכנים.

אבן גיר נכרת בבורות פתוחים באמצעות חומרי נפץ. כרייה סלקטיבית של סלעים מאפשרת להכין חומרי גלם הומוגניים בצפיפותם ובהרכבם הכימי, מה שמשפיע על איכות הסיד המיוצר בעתיד.

הכנת חומרי הגלם מתבצעת על ידי ריסוקו. מכיוון שהטמפרטורה בתנורים מוגדרת מראש, השימוש בגושים הנבדלים מאוד בגודלם מוביל לכך שחתיכות קטנות עלולות להישרף, וגדולות אינן מתפרקות בחום לחלוטין.
חידוד אבן גיר הוא השלב הטכנולוגי העיקרי בייצור סיד. יש להקפיד על כל התנאים הטכנולוגיים, שכן שריפת אבן גיר מובילה להיווצרות חומר בעל מאפיינים באיכות נמוכה. סיד שרוף מסיס בצורה גרועה במים, בעל צפיפות גבוהה ומשפיע לרעה על הבטון.

תנורי פיר מאופיינים במחזור רציף של פעולה, יעילים וקלות לשליטה. כבשנים סיבוביים מייצרים סיד רך שרוף באיכות הגבוהה ביותר. מתקנים אלו מאפשרים שריפה וצליית השברים הקטנים ביותר של הסלעים.

סוגי סיד לפי תחומי היישום

הגיר מחולק הן לפי דרגות והן לפי חומרי הגלם העיקריים שבהם נעשה שימוש.

• סיד בור - עשוי מסלעי סידן ומגנזיום. יש להשתמש בו כחומר פלסטי בתערובות בטון. הוא מיוצר בעיקר בצורה מחתית-נוזלית בשקיות או בפחוים גדולים.
• סיד הידראולי - הוא תוצר של שריפת אבן גיר המכילה בין 6 ל-20% זיהומי חימר. סוג זה משמש לייצור בטון בדרגה נמוכה. שכן, לצד חוזק גבוה, יש לו פלסטיות נמוכה. לעתים קרובות משמש לבניית מבנים בסביבה לחה.
• גוש סיד - הוא מוצר חצי מוגמר המשמש לייצור חומרי גלם או תמיסות, אבקות. גושים מאוחסנים במחסנים סגורים, מוגנים מלחות.
• סיד לגינה - חיוני להעשרת קרקעות חומציות. בקרקעות חומציות, תכולת הסידן מינימלית, מה שמוביל לצמיחה והתפתחות לקויה של צמחים. החדרת סיד בור לאדמה מתבצעת באביב או בסתיו, ורצוי בזמן גשמים, כך שהגיר מתמוסס טוב. הוא אינו מיושם בו זמנית עם שימוש בדשנים אחרים, ובמהלך הפעולה יש צורך להגן על העיניים והידיים שלך.
• סודה קאוסטית - היא מסה לבנה נקבובית, תערובת של סודה וסיד כבוי. משמש כבולם של פחמן דו חמצני ולחות מהאוויר, לייצור מסכות גז, ציוד צלילה. ברפואה כחומר ספיגה למכונות הרדמה ותאי לחץ. בבית נותן פתרון אולם לפתיחת סתימות בביוב.
• אקונומיקה - מתקבלת על ידי שילוב מורכב של כלור חופשי וסידן הידרוקסיד. לסיד כלור יש תכונות חיטוי חזקות, והוא שימש בעבר בצורתו הטהורה במתקני בריאות. כיום משתמשים באקונומיקה לחיטוי אסלות, בורות ספיגה ולייצור תמיסות לחיטוי לבריכות שחיה. לכלור יש גם תכונות הלבנה.

מלט / צמנט

מלט (מלטינית caementum - "אבן שבורה") - הוא קלסר הידראולי אנאורגני מלאכותי. אחד מחומרי הבנייה העיקריים. בעת אינטראקציה עם מים, תמיסות מימיות של מלחים ונוזלים אחרים, הוא מקבל מרקם פלסטי, אשר לאחר מכן מתקשה והופכת לגוף דמוי אבן. משמש בעיקר לייצור בטון וטיט. המלט הוא מקשר הידראולי ובעל יכולת לצבור חוזק בתנאים רטובים, השונה מהותית מחלק מקושרים מינרליים אחרים כמו סיד, שמתקשה רק באוויר.

דרגות המלט - ערך מותנה, כלומר חוזק הלחיצה לא יהיה נמוך מהדרגה (200, 300, 400, 500, 600).

בשיטת הבניה המקובלת (הקונבנציונלית) רב השימוש במלט. הוא משמש לבניית קירות של לבנים או בלוקים, לטיוח קירות, ריצוף, חיפוי קירות וכדומה. מלט הוא תערובת מבוקרת של חומרי מליטה (צמנט, סיד, דבק אקרילי), אגרגטים דקים (חול דיונות, חול מחצבות וכיוצא בזה) ומים.

מלט - חומרים המרכיבים

חומרי מליטה

כאשר מוסיפים מים לחומרים אלה הם מתקשים והופכים לחומר דמוי אבן או לחומרים בעלי יכולת הדבקה.

מבחינים בין חומרי מליטה אוויריים המתקשים ומתקיימים באוויר - כשהם באים במגע עם מים הם מתפוררים. ובין חומרי מליטה הידבליים המתקשים ומתקיימים הן באוויר והן במים.

סיד כבוי

סיד כבוי הוא תוצר קלייה של אבן גיר, המורכבת בעיקר מפחמת הסידן. בעת החימום המגיע ל C 1200 אבן הגיר מתפרקת ומקבלים "סיד חי". את הסיד החי יש לכבות במים ומתקבל מוצר חדש הנקרא סיד כבוי. כמות המים שמוסיפים לסיד החי היא הקובעת אם נקבל אבקת סיד או בצק סיד.

צמנט פורטלנד

חומר המליטה העיקרי במלט. צמנט פורטלנד לבן אינו מיוצר בארץ. משתמשים בו להכנתו לטיח בצבע לבן. הצמנט צבעוני מתקבל בהוספת פיגמנט צבע לצמנט הלבן. הצמנט אוטם מתקבל בהוספת ערב אוטם.

גבס

הגבס הוא חומר המליטה היחיד שאפשר להשתמש בו בלי אגרגטים. הגבס מתקשה במהירות ובתהליך התקשותו נפחו גדל. הודות לתכונה זו הוא מתאים לעבודות טיח ולעבודות יציקה לקישוט, כי בעת התפיחה לא נותרים חללים בתבנית.

אגרגטים

אגרגטים הם גרגרי חול נקיים מלכלוך, מחומרים אורגניים ומחרסית לפי ת"י 3. בארץ מקובל השימוש  

• חול ים – את חול הים מנפים לצורך ניקוי. מבדילים בין חול ים עבה, הנקרא זפזיף ובין חול ים דק הנקרא מדיונות.
• חול מחצבה – מוצר לוואי של גריסת אבנים במחצבה. אפשר לקבל חומר בכמה דירוגים לפי הצורך.

אפשר להשתמש גם בחול כורכר, חול ואדי וחומרים אחרים העומדים בדרישות של האגרגטים. כריית החול נעשית באישור מיוחד. קיים חוק האוסר לכרות חול ברצועות החוף.

נוזל

הנוזל המשמש להכנתו הוא מים. יש להשתמש במים נקיים (מי שתיה), כי מים שאינם נקיים עלולים להכתים אותו ולפוררו לאחר שהתייבש. אסור להשתמש במי ים ובמי תעשייה, משום שחומרים כמו סוכר, גופרית, חומצות, מלחים וכיוצא באלה מסוכנים למלט.

מוספים (ערבים) – חומרים כימיים

לפעמים מוסיפים למלט חומרים כימיים המשפרים את תכונותיו. יש חומרים המשפרים את עבידות המלט, אחרים משפרים את כושר האיטום שלו מפני חדירת מים ואחרים מפקחים על זמן ההתקשות. תמיד יש להקפיד על הוראות היצרן ולערבב היטב את החומר.

מה זה צמנט ואיך הוא מיצור?

צמנט - הוא חומר אבקתי המיוצר בתהליך של טחינת חומרים מינרליים טבעיים כמו גיר, חרסית, ואפר פחם. משמש כחומר מקשר (או חומר מליטה) במגוון תעשיות הבנייה. כאשר הוא מעורבב עם מים, הוא יוצר תערובת הנקראת עיסה, אשר עוברת תהליך של התקשות. העיסה הופכת לחומר קשיח ועמיד למים, המסוגל להדביק יחדיו חומרים כמו חול, חצץ, אבנים, ועוד.

ההיסטוריה של הצמנט

ההיסטוריה של השימוש בצמנט הולכת אחורה אלפי שנים. כבר בתקופות קדומות נעשה שימוש בחומרים דומים לצמנט לחיבור אבנים ולבנים. המצרים הקדומים השתמשו בתערובת של גיר וחרסית כצמנט לבנייה. היוונים והרומאים פיתחו טכניקות מתקדמות להכנתו, כולל השימוש בפוצולן – אפר וולקני שהיה להם מקור טבעי ממנו יכלו לייצר חומרי מליטה חזקים במיוחד.

סוגי צמנט עיקריים

1. צמנט פורטלנד: זהו הסוג הנפוץ ביותר והוא עשוי מחומרים כמו אבן גיר וחרסית שנשרפים יחדיו בטמפרטורות גבוהות. הוא הבסיס למרבית מוצרי הבטון.

2. צמנט לבן: הוא סוג של צמנט שעובר תהליך מיוחד המפחית את רמות הברזל והםמנגנז, ומקנה לו צבע לבן. הוא משמש בעיקר לעבודות עיצוב וגמר כאשר נדרש מראה אסתטי בהיר.

3. צמנט סולפטי עמיד: מתוכנן במיוחד להיות עמיד בתנאים בהם יש ריכוזים גבוהים של סולפטים בקרקע או במים. הוא משמש במבנים החשופים לסביבה אגרסיבית כימית.

4. צמנט מהיר התקשות: זהו צמנט המתוכנן להתקשות במהירות רבה מצמנט פורטלנד רגיל, ומתאים במיוחד לפרויקטים הדורשים זמן התקשות קצר, כמו עבודות תיקון מהירות בכבישים.

צמנט עם סיד

בעבר  שימשה תערובת של הצמנט, סיד, חול ומים בכל העבודות הבניין. הסיד הקנה לתערובת המלט כושר עבידות אך הזיק לחלקי מתכת כמו צנרת מים עשויה פלדה ואביזרי קצה עשויים פלדה של צנרת פלסטיק. הסיד גם הזיק לאריחי הרצפה ולאלמנטי בניין אחרים.

מסיבות אלה הולך ונעלם הסיד מאתר הבנייה ואת מקומו תפסו תערובות מוכנות ומגוונות מוסיפים מיוחדים בעלי תכונות שונות המיועדים לשימושים שונים.

נציין כאן יחסי תערובות של מלט עם סיד, מלט צמנט ושליכט המיוצרים באתר הבנייה:

מלט לבניית קירות, לריצוף ולטיח – היחס בין החול לסיד הוא 1:3 (3 יחידות נפח של חול על 1 יחידת נפח של סיד) בתוספת 150 – 250 ק"ג צמנט למ"ק. לבניית מחיצות -150, לבניית קירות – 200, לטיח – 150, לריצוף – 250 ק"ג צמנט למ"ק.

שכבת הרבצה – היחס בין החול לצמנט 1:3 (3 יחידות נפח של חול על 1 יחידת נפח של הצמנט) שזה כ -400 ק"ג צמנט למ"ק מלט מוכן. מותר להוסיף מעט סיד כדי לשפר את העבידות או להוסיף מוסף משפר עבידות או הידבקות.

שליכט – היחס בין חול דק לסיד 1:1.

צמנט ללא סיד

בשוק קיימים כמה מפעלים שמתמחים בייצור ובשיווק סוגי מלט ללא סיד וסוגי דבקים שונים למטרות שונות. המוצרים עומדים בדרישות התקנים והמפרטים השונים.

המלט משמש באתר הבניה לעבודות הבאות:

• מלט לבניית קירות ומחיצות עשויים בלוקים או לבנים. השיטה הרטובה.
• לטיח - הרבצה צמנטית, טיח פנים וחוץ, טיח תרמי, שליכט וטיח גבס.
• לריצוף - דבקים להדבקת אריחים לריצוף, לקירות פנים וחוץ, רובה למילוי מישקים.

בדרך כלל החומרים השונים מגיעים לאתר בצורת אבקה. החומר ארוז בשקים אטומים ומתאים לשימוש למספר חודשים. באתר הבנייה יש להוסיף מים ולהשתמש בחומר לפי הוראות היצרן.

באתרים גדולים מגיע המלט בצורת אבקה במכלים גדולים של 60 טון (סילו) או בתפזורת. למכל מחוברת מכונה שמערבלת את אבקת הטיח עם מים, משגרת אותו ומתיזה על הקיר או הטיח מוכן לעבודה ידנית.

החברות המייצרות מציינות על האריזה את הנתונים הבאים:

• שם ומטרה המדוייקת לו הוא נועד.
• הרכבו ללא פירוט: ברוב החומרים רשום צמנט, אגרגטים, ומוסיפים מיוחדים. במקרים מסויימים רשום גם סיד.
• נתונים טכניים: חוזק במצבים שונים, משקל מרחבי ואינפורמציה אחרת.
• הוראות שימוש: הנחיות לגבי הכנת התשתית, אופן ערבוב עם מים, עובי השכבה הנדרשת, אשפרה, משך זמן הייבוש, והוראות אחרות לפי העניין.

הבונה צריך להתאים את סוג הצמנט למשימה המדוייקת שעליו לבצע ולהקפיד על הוראות היצרן.

תהליך ייצור 

תהליך הייצור של הצמנט כולל מספר שלבים עיקריים:

1. כריית החומרים הגולמיים: אבן גיר וחרסית נכרות ונחצבים במכרות.
2. טחינה וערבוב: החומרים הגולמיים נטחנים לאבקה עדינה ומעורבבים.
3. שריפה: האבקה עוברת תהליך שריפה בתנור רוטרי בטמפרטורות של 1400-1500 מעלות צלזיוס, שבו החומרים הגולמיים מגיבים ויוצרים "קלינקר", שהוא חומר מוצק דמוי אבן.
4. טחינת הקלינקר: הקלינקר נטחן לאבקה עדינה בתוספת כמות קטנה של גבס (לשליטה בקצב ההתקשות), ונוצר צמנט.
5. אריזה והפצה: הצמנט המוגמר נארז ונשלח לשווקים השונים.

יישומים 

צמנט הוא חומר יסוד בבנייה, ומשמש בהכנת בטון, מלט, וטיט. הבטון, שמורכב מצמנט מעורבב עם חצץ ומים, הוא אחד החומרים הנפוצים והחשובים ביותר בבנייה מודרנית, בזכות עמידותו ויכולתו להיווצר בצורות שונות.

בטון מזוין הוא בטון שבו מונחים מוטות פלדה כדי לחזק את המבנה ולשפר את העמידות בפני מתיחה וכיפוף. מבני בטון מזוין נפוצים כוללים גשרים, מגדלים, סכרים, בניינים ועוד.

מלט וטיט הם תערובות המורכבות מצמנט, מים, חול וחומרים נוספים, ומשמשים לבנייה, מילוי ויישום טיח על קירות.

השפעות סביבתיות ופתרונות

ייצור צמנט הוא תהליך עתיר אנרגיה שתורם לפליטת גזי חממה, בעיקר בשל שריפת דלקים פוסיליים בתהליך השריפה. עם זאת, ישנן יוזמות עולמיות להפחתת טביעת הרגל הפחמנית של תעשיית הצמנט, כולל פיתוח של צמנט "ירוק" המיוצר בטכנולוגיות חדשניות שדורשות פחות אנרגיה ומפחיתות את הפליטות.

לסיכום

צמנט הוא אחד החומרים החשובים ביותר בתעשיית הבנייה, עם היסטוריה ארוכה ושימושים מגוונים. פיתוחים טכנולוגיים ושינויים בתהליכי הייצור הופכים את הצמנט למוצר חדשני וידידותי לסביבה, תוך שמירה על איכותו ועמידותו המוכחת.

פלדה

פלדה (מגרמנית Stahl) - היא סגסוגת של ברזל עם פחמן (ושאר יסודות הטבלה המחזורית). מכילה לפחות 45% ברזל ותכולת הפחמן בה היא בטווח שבין 0.02 ל-2.14%. אם תכולת הפחמן בסגסוגת עולה על 2.14%, אז היא נקראת ברזל יצוק. פלדות בעלות תכונות אלסטיות גבוהות מאוד מצאו שימוש נרחב בייצור מכונות ומכשירים. בהנדסת מכונות הם משמשים לייצור קפיצים, בולמי זעזועים, קפיצי כוח למטרות שונות.

פלדה מוצאת שימוש רחב בבניין. משתמשים בה לבניית מבני פלדה מסוגים שונים, למוטות זיון לבטון, לטפסות בבנייה מתועשת, טרומית ועוד.

פלדה הינה מתכת, אשר נוצרת מברזל שסימנו הכימי (Fe) ופחמן (C). משקל סגולי 7.8 גר' * סמ"ק או 7800 ק"ג * מ"ק.

חומר גלם להפקתה הוא עפרות שמכילות תרכובות הברזל, כלומר מיוצר מחומר מינרלי טבעי, אשר נכרה במכורות ברזל (בארץ אין מכרות ברזל).

בעולם יש כל מיני שיטות לייצורה, אף המשותף ביניהן הוא התכת תרכובות ברזל בתנורים מיוחדים בטמפרטורות גבוהות מאוד, תוך סילוק והפרדה חומרים לא רצויים מחומר הגלם. התאמת אחוז הפחמן הנכון – 0.22% - 0.55%, וכן הוספת מתכות כמו זרחן, גופרית ואחרות לשם הקניית תכונות מיוחדות.

פלדה יוצאת מן התנור בצורה מטילים גדולים. את המטילים מעבדים למוטות בתהליך של ערגול. מחממים חומר לליבנו ואז מעבירים אותו דרך גלילים ( מבנה פנה הגלילים צורתו, מידותו ועוביו של המוצר).

בזמן מעבר החומר בין הגלילים הוא נמעך ומצטופף. על מנת לקבל מוטות דקים וחוטים ממשיכים לעבד את המוטות במשיכה.

היסטוריה של פלדה

הדגימות המוקדמות ביותר הידועות התגלו במהלך חפירות באנטוליה (טורקיה). הם בני כ-3800 שנים ומאורכים לשנת 1800 לפני הספירה. פלדה ההודית נהנתה ממוניטין גבוה בעת העתיקה. פלדת דמשק מימי הביניים, הידועה ביותר במרכז אסיה ומזרח אירופה. את הפלדה למדו לייצר בסוף עידן העת העתיקה ובמערב אירופה. היא אפשרה להתקדם מכלי נשק הנוקב לחותך ולעבור לצבר והחרב. בימי הביניים נעשה שימוש נרחב בה לייצור כלי נשק מחודדים. במזרח התיכון הייתה ידועה פלדת דמשק, ממנה חושלו חרבות. ביפן של ימי הביניים, הקטאנה המפורסמת, הוואקיזאשי והטאנטו היו עשויות מפלדת טמהאגנה. קיימת גרסה לפיה חרבות יפניות של המאות XI-XIII נוצרו מסגסוגת בתערובת של מוליבדן. באירופה, היא אפשרה להאריך חרבות, שהתפתחו לסיף (במאה ה-15).

הטכנולוגיה של פלדה יצוקה הומצאה על ידי המהנדס האנגלי ג'נטסמן. אך היא חדרה ליבשת אירופה רק בתחילת המאה ה-19. ארטילריה רובה משנת 1854 הייתה עשויה מפלדה, לדוגמא אקדח ארמסטרונג. במאה ה-20 החלו להשתמש בה לייצור שריון טנקים. בצבא הקייזר גרמניה במהלך מלחמת העולם הראשונה הופיעו קסדות פלדה (stahlhelm).

סוגי פלדה

פרופילים לקונסטרוקציות

הפרופילים הסטנדרטיים מצויים בצורות ובגדלים שונים. המתכנן יכול אפוא לבחור לו את הפרופיל המתאים ביותר למשימה הדרושה.

פרופילים הנפוצים ביותר בארץ הם: פרופיל I, L, U, Z. כמו כן יש פרופילים חלולים – מלבניים ו ריבויים – ופרופילי C (שרשרת).

הפרופילים נמכרים בגדלים שונים ונתוניהם הגיאומטריים והסטטיים מתוארים בטבלות מפרטות. השימוש בפרופילים נפוץ ביותר, משום שאלה מוצרים תעשייתיים המתוכננים ומיוצרים ביעילות ובאמינות רבה, אין צורך להזמין אותם מראש ומחירם סביר.

טפסות מפלדה – המשמשים כתבנית ליצקת אלמנטים מבטון באתר או מפעל בבנייה תרומית או מתועשת.

מוטות ורשתות לבטון מזוין

מוטות פלדה מסוגים וקטרים שונים, כנ"ל גם רשתות מרותחות משמשים לזיון בטון.

השימוש ברשתות מרותכות מקצר תהליך הבנייה ומשפר איכותה. ברשתות משתמשים בפלדה בעלת חוזק גבוה, בקטרים קטנים. הריתוכים מבוצעים אוטומטית במכונות ממוחשבות. הנחתן של הרשתות באתר הבנניה או במפעל הטרומי פשוטה ומהירה.

שיתוך (קורוזיה) – החלדה

כשהפלדה באה במגע עם החמצן שבאוויר או במים, נוצרת תחמוצת הגורמת להרס הדרגתי של הפלדה לתהליך זה של הרס המתכות קוראים שיתוך. לשיתוך של הברזל קוראים החלדה. חשוב לדעת:

כיסוי בשכבת בטון בעובי של 1 עד 5 ס"מ (תלוי במיקום האלמנט במבנה) מגן עליה מפני חלודה. מגעתה עם סיד מאיץ תהליך ההחלדה. לכן חשוב להקפיד לבטן בבניין אלמנטים מפלדה, כלומר לכסותם בשכבת מלט המכילה צמנט, מים וחול. בעת האחרונה מצויים בשוק חומרים המשמשים להכנת מלט לטיח ולריצוף לבית בלי סיד.

הכנת פלדת הזיון וקביעתה

• המוטות יהיו נקיים מחלודה מתקלפת, משומנים ומכל חומר מזיק.
• יש לשים את המוטות המתאימים במקומות המיועדים לפי התוכנית. יש להבטיח עובי כיסוי המתאים ולחזק אותם כדי למנוע תזוזתם בעת היציקה.
• ת"י 4466 חלק 5 דן בנושא מוטות ורשתות חתוכים ומכופפים. ניתן להזמין ממפעלים מוטות או רשתות חתוכים ומכופפים לפי רשימות הברזל או התוכנית. כמו כן ניתן להזמין חלקים מוכנים (כלובי זיון). כמו בכל מבנה מבטון מוטות פלדה יצוקים בקורות, בעמודים, בכלונסאות וכדומה. שיטה זו חוסכת כוח אדם וזמן באתר הבנייה ומבטיחה ביצוע מדויק וללא פחת בפלדה.

עץ

עץ ושימושיו בבניה ובנגרות. סוגי עצים, פלטות, דיקטים לוחות עץ - HDF, OSB ,MDF, פורניר,פורמייקה ואחרים.

כבר הקדמונים השתמשו בעץ כחומר לבניית בתיהם, שכן העצים גדלים כמעט בכל מקום ומלאכת העיבודו קלה ביותר.

עץ הינו חומר אורגני הזקוק לתנאי גדילה כגון: אוויר, אור ומזון. הוא מורכב משלושה חלקים עיקריים:

1. שורשים – המקנים לו יציבות וסופגים מן הקרקע חומרים הדרושים להתפתחותו.
2. גזע – גרין הנושא את הצמרת ודרכו עוברים חומרים מן השורשים לעלים ולהפך.
3. צמרת – נותנת נוי וצל. בעלים נעשים תהליכים כימיים (פוטוסינתזה) המאפשרים את גדילתו.

הגזע

חומר המשמש אותנו בנגרות הבניין והרהיטים הוא הגזה. נהוג להגדיר שלושה סוגי החתחים בגזע המסייעים להכיר את תכונות עץ.

1. חתך אופקי
2. חתך אנכי במרכז
3. החתך האנכי לא במרכז

בואו ונתבונן ממה עשוי הגזע:

קליפה - שכבת מתה המשמשת כמגן מפני השפעות חיצוניות.

לכש - שכבה המזינה את שכבת הקמביום בחומרים הנוצרים בעלים.

קמביום - רקמה הבנויה מתאים בעלים כושר התחלקות. התחלקותם המחודשת של התאים היא הגורמת לגדילתו.

טבעות השנה - במשך רוב חודשי השנה נוצרים תאים חדשים בשכבת הקומביום. תאים אלה מעצבים את הגזע. התאים הנוצרים באביב גדולים ודפנותיהם דקות. לעומתם התאים הנוצרים בקיץ קטנים ודפנותיהם עבות. שינויים אלה יוצרים הבדלים בגוונו ובחוזקו. התאים הנוצרים באביב יוצרים טבעת בהירה. תאים הנוצרים בקיץ יוצרים טבעת כהה, צפופה וחזקה. צמד טבעות זה נקרה בשם - טבעות השנה.

ליבה - רקמת היסוד, בדרך כלל נובלת עם התפתחותו.

קרני ליבה - קרניים אופקיות ממרכזו לכיוון קליפתו. מעבירות חומרים משכבת הלכש למרכזו. קרניים אלה מאפשרות את בקיעתו.

סיקוסים - צמיחת ענף מגזע מתחילה בתוך הגזע. צמיחה זו יוצרת סיקוס. מבחינים בין סיקוסים קבועים (חיים) - שרידי ענפים שחיו בזמן הכריתה. לבין סיקוסים נושרים (מתים) - שרישי ענפים שנגדעו ממנו לפני כריתתו. את הסיקוסים האלה אפשר להפריד בנקל מן עץ הכרות. ככל שהעץ נקי יותר מסיקוסים כך איכותו טובה יותר. אפשר לתקן את מקום הסיקוס: קודחים חור גדול במעט מן הסיקוס וסוגרים אותו בהדבקת חתיכת עץ מאותו הסוג ובאותו כיוון סיבים.

עץ - תכונות כלליות

משקל מרחבי ולחות

בטבע סוגי עצים רבים. כל העצים בנויים מחומר עיקרי הנקרא עצה או תאית ובתוספת חומרים כימיים שונים.

משקלם המרחבי אינו אחיד. ההבדלים נובעים מעובי דפנות התאים ומגודלם. על משקלו משפיעה גם כמות הלחות שבעץ. לעץ ירוק יוסיפו המים 30%-60% משקל בהשוואה למשקלו במצב יבש. לעץ שעבר תהליך ייבוש במתקן מבוקר, יוסיפו המים 6%-18% משקל בהשוואה למשקלו במצב יבש. כמות הלחות הנכונה בעץ המיובש תלויה בכמות הלחות שבאוויר וטמפרטורה שלו. למשל, משקל מרחבי של עץ אורן במצב ירוק הוא כ- 900 ק"ג למ"ק, ובמצב יבש כ-600 ק"ג למ"ק.

סכנת התעקמות לוחות עץ

הלוחות אינם מתכווצים התכווצות אחידה ולכן הם מתעקמים. ההתכווצות הלא אחידה נובעת ממבנה הגזע. טבעות שנה קרובות לקליפה רוויות לחות רבה יותר ותאי טבעות צפופים פחות, לכן התכווצותן בהשוואה לתאי טבעות הפנימיות גדולה יותר. כמו כן מידת ההתכווצות של לוח עץ לאורך הסיבים קטנה מאוד. בכיוון קרני הליבה התכווצות פחותה מן ההתכווצות שבכיוון היקף טבעות השנה. אך בשני כיוונים אלה מידת התכווצות ניכרת.

בנגרות איכותית חשוב לשים לב לכיוון טבעות השנה בלוח. תמיד חייבים להקפיד על תהליך הייבוש במתקן מבוקר ולהגן על העץ מפני השפעות הלחות שבאוויר באמצעות ציפוי מתאים.

חוזק העץ ללחיצה ולמתיחה

כשמפעילים כוחות מכניים שונים על עץ לצורך בדיקת עמידותו בהם, רואים שלכיוון סיבים השפעה רבה. חוזקו ללחץ או מתיחה לאורך סיבים גדול יותר לאומת חוזקו בניצב להם.

התחזקות הגזע

טבעות השנה הקרובות לקליפה פעילות במשך כל תקופת חייו. לעומתן טבעות השנה הפנימיות מפסיקות את פעולתן ברוב העצים ומתמלאות בחומרים כימיים שונים המחזיקים את הגזע.

תהליך זה אינו אחיד בעצים השונים ומבחינים בשלושה מצבים:

1. גרעין - חלקו הפנימי מתקשה והופך לכהה יותר. לדוגמא: אורן, אלון, מילה.
2. בשל - החלקו הפנימי מתקשה אך צבעו נשאר בהיר. לדוגמא: אשוח, אשוחית.
3. לבני - חלקו הפנימי ממשיך לפעול כל זמן שהוא חי. זהו עץ רך. למשל: צפצפה רעדנית.

סוגי עצים, פלטות, דיקטים לוחות עץ

העצים מגיעים לארץ לאחר שעברו תהליך ניסור, ייבוש וחיטוי מכל מיני מזיקים. לפי מפרטי מכון התקנים יש לנקוט אמצעי מניע מפני חיידקים, פטריות וחרקים בעץ בניין וללוחות. חרקים הנפוצים בארץ הם חיפושיות הקליפה וטרמיטים.

עצים מחלקו הצפוני של כדור הארץ

עצי עלים

עצים נשירים המשירים את עליהם בתקופת החורף. לעצים אלה גזע קשה. דוגמאות: אשור, אלון, מהגוני, אגוז ומילה.

אשור (בוק)

אשור הוא עץ העיקרי ביערות עצי העלים בחלקו הצפוני של כדור הארץ. הוא מיובא לישראל מיוגוסלביה, מבולגריה ומרומניה. הוא מוגדר כבשל, טבעות השנה אינן נראות. זהו עץ קשה וזול יחסית בשל היותו המצוי, צבעו חום-אדום. משמש בתעשיית הרהיטים לבניית חלקים הדרושים חוזק רב, למשל שגמים וקנטים. כמו כן הוא נוח לחריטה, כגון חריטת רגלי שולחן. בעזרת אדי קיטור אפשר לייצר ממנו חלקים מכופפים.

אלון

האלון גדל בחלקו הצפוני של כדור הארץ. זהו עץ חזק וגמיש ביותר, המיטיב לעמוד בפני חלופי לחות ויובש, צבעו חום-צהוב.

משמש בעבודות נגרות שבהן מבליטים את יופיו. בנגרות בניין מתאים במיוחד לדלתות חיצוניות יקרות בשל טיבו ויופיו.

עצי מחט

עצים ירוק-עד, בעלי עלים דמויי מחטים. אין הם משירים את עליהם. לעצים אלה גזע רך. דוגמאות: אשוח ואשוחית, אורן.

עץ לבן - אשוח ואשוחית

שני העצים גדלים בחלקו הצפוני של כדור הארץ ומיובאים לישראל מפינלנד, רומניה, יוגוסלובקיה ומאוסטריה. אשוחית היא משובחת יותר מן האשוח. שניהם נחשבים כבשלים וטבעות השנה נראות בבירור. משמשים בבניין לעבודות פשוטות כגון: טפסנות, קונסטרוקציות עץ לגגות רעפים, מילוי להכנת לבדי נסרים. אינם מתאימים לנגרות ורהיטים.

אורן

האורן גדל גם כן באזורים צפוניים ויש לו זנים רבים. לארץ מייבאים אורן רגיל מפינלנד ואורן משובח מקנדה. הוא מוגדר כעץ גרעין ויש בו כמות גדולה של שרף. בשל היותו גרעינו חזק והשרף מקנה לו עמידות טובה בתנאי לחות. צבעו נעשה כהה עם חשיפתו לאוויר. טבעות השנה הברורות תורמות אף הן ליופיו.

אורן רגיל - משמש לנגרות בניין: חלונות, דלתות, ולפרטי נגרות פנים.

אורן קנדי (קליר) - זן משובח המיובא לישראל מקנדה. נקי מסיקוסים, לכן ניתן לו שם "קליר". מחיר גבוה ממחירי הזן הרגיל. צבעו נשאר טבעי משמש לנגרות ורהיטים הדורשים יופי רב יותר.

עצים טרופיים - אפריקה, דרום אמריקה

עצי ענק המספקים חומר גלם לתעשיית הלבדים (דיקטים) והקליפים (פורניר) ופחות לעבודות מעץ גושני. לארץ מייבאים את העצים מארצות מרכז אפריקה. לאחר חיטי וייבוש, הם מגיעים בצורת גזעי עץ ענקיים ללא קליפה ובמידות אורך הנוחות להובלה. האקומי ממדינת גבון הוא העיקרי בתעשיית הליבדים.

איפאה - הינו עץ חזק במיוחד בגוון כהה המשמש בבניין בעיקר לבניית דקים בשל חוזקתו ועמידותו לשחיקה. הוא כולל כ-30 זנים שונים, המוכרים באמריקה הלטינית בשמות הנפוצים poui, pau d'arco, או ipê. האחרון מופיע לפעמים כ- ipe באנגלית. הוא נחשב כחומרי גלם איכותי ומבוקש בתעשיות בנייה ועץ שונות.

יתרון הבולט של עץ איפאה הוא עמידותו בפני מזג אוויר לאורך זמן. תחזוקתו קלה יחסית ולא דורשת שימון או שיוף כל שנה. חסרון מובהק של איפאה זה עלותו הגבוהה, משקל מרחבי גבוה ומיכשור מיוחד בעת עבודה איתו. קידוח וניסור בו דורש מקדח ומסור עמידים ואיכותיים, עקב צפיפות גבוה של הסיבים וחזקתו.

בישראל השטופה בשמש השימוש באיפאה די רחב למטרת הנחת דקים גם באזורים החשופים לקרני שמש ישירים במהלך כל שעות היום.

עצים טרופיים - הודו סין

טיק - הטיק הוא מן המשובחים והיפים שבעצי העולם, נוח לעיבוד ועיצוב. מתאים לעבודות נגרות רהיטים, לעבודות בניין יקרות ולפורנירים דקורטיביים. זהו עץ גרין המכיל שרף שומני, צבעו חום-אדום עד חום כהה.

עיבוד העץ

גזעי העצים נכרתים ביער במסור מכני ויתד. מנסרים חריץ משושלש הפונה לכיוון המתוכנן לנפילתו. לאחר מכן מנסרים חריץ בכיוון הנגדי, מוציאים את המסור, במכת פטיש מכניסים לחריץ יתד ואז הוא נופל.

העצים עוברים תהליך ניסור, ייבוש וחיטוי בחומרים כימיים ממזיקים למינהם. צורת ניסור הגזע משפיעה ישירות על איכותו. עצים פשוטים כמו אשוח או אורן מנוסרים בדרך פשוטה ומהירה בפחת מזערי, אך איכות לוחות עץ אינה אחידה.

עצים איכותיים מנוסרים בצורה מורכבת יותר המבטיחה איכות לכל הלוחות. בשיטות אלה מתקבלים פלטות עץ, שבהם כיוון טבעות אנכי לפני לוח גושני.

עץ המובא לארץ ומאוחסן במחסן עצים מוגן מפני גשם ומאוורר. במפעלים לפני השימוש בפלטות לייצור, יש לבדוק את מידת הלחות. היא צריכה לעמוד בטווח בין 6% עד 18%. יש להגן עליהן בשמנים מיוחדים כמו שמן פשתן או צבע סינתטי מיוחד. שכבה זו מנטרלת השפעת הלחות הפוגענית שבאוויר.

פלטות (לוחות) עץ

פלטות עץ הן הנמכרות ביותר בין חומרי בניין לתעשייה, בניה ושיפוצים. בתעשיית הרהיטים והעץ מקובל לסווג פלטות לשלוש קבוצות:

דיקטים

לבודים (דיקט) – לוח המורכב ממספר אי-זוגי של פורנירים המודבקים זה לזה תחת לחץ בדבק סינטטי. כיוון הסיבים של הפורנירים מתחלף בכל שכבה. כל שתי שכבות הנמצאות במרחק שווה מן השכבה האמצעית צריכים להיות מחומר זהה. אם מספר שכבות בלוח זוגי, יהיה כיוון הסיבים של שתי השכבות האמצעיות מקביל. הקפדה על כללים אלו מבטיחה לוח חזק ושהוא לא יתעוות עם שינוי הלחות.

קיימים בשימוש לוחות בכמה איכויות. האיכויות תלויות בסוגי דבקים שונים, סוגי עץ, בעובי המשתנה וכיוון הסיבים. פורניר החיצוני צריך להיות בעל חזות יפה, תלוי בייעודו של הלביד.

שימוש: מבדילים בין לביד פנים - המיועד לשימוש במקום שאינו מושפע ישירות מן האקלים. לבין לביד חוץ - המיועד לשימוש במקום שנתון להשפעה ישירש של גורמים אקלים לרבות פלטות עץ לטפסות. לוחות משמשות בתעשיית הרהיטים, בנגרות בניין לציפוי דלתות, בהכנת שטחים גדולים לטפסות וכו'.

OSB – לוח המיוצר משבבי עץ שטוחים המעורבים בתערובות דבק מסוג אפוקסי. השבבים מונחים בכיוונים שונים, כך שנוצר לוח הדומה בתכונותיו ללביד, בעל חוזק כפיפה גבוה.

שימוש: תשתית להנחת פרקט עץ , תשתית זולה ונוחה לקירוי מבני עץ, רצפות גלריה, גגות ועוד.

לביד נסרים – לוח נגרים העשוי שלוש שכבות, שתי שכבות חיצוניות של קליף (פורניר מקולף) בעובי 2-3 מ"מ ושכבה פנימית העשויה פסיסי עץ גושני המודבקים צמוד בכל אורכם.

שבבית

לוחות אלה מיוצרים משבבים המופקים במכונות המגרדות מן העץ שבבים בכמה גדלים. ניתן להשתמש בשאריות עץ, בנסורת וכד'. שבבים אלו עוברים ייבוש, אחר-כך מערבים אותם בדבק ומפזרים על המשטח. הניסורת המפוזרת על משטח העובר תהליך כבישה בטמפרטורה ולחץ גבוהים. החומר מפוזר בצורה כזאת, שיתקבל לוח שבשכבות החיצוניות שלו יהיו שבבים דקים ובשכבה הפנימית עבים. ציפוי חיצוני מתבצע בלכה, בפורניר דקורטיבי (קליף נוי), ניירות מוספגים PVC - מלמין או פורמייקה. עלותם נמוכה יחסית והשימוש בהם מוגבל למקומות יבשים בלבד.

סיבית

פלטות אלה מיוצרות מסיבי עץ בדבקים מיוחדים. יש כמה סוגים של לוחות הנבדלים זה מזה בסוג וגודל הסיבים, דבק וצפיפות החומר המוגמר.

MDF – לוחות המיוצרים מסיבית בדבקים מיוחדים בעלי צפיפות בינונית. בארצות מספר השימוש בMDF מוגבל בשל גזים הנפלטים מן הדבקים שבו ונחשבים מסרטנים. קיימים גם סוגים שונים כגון: לוח ירוק בעל עמידות משופרת בתנאי לחות ולוח אדום מעכב בעירה, המשמש למחיצות בין החדרים או חיפוי קירות.

HDF – לוחות סיבית בעלי צפיפות גבוהה, איכותיות. משמשים לייצור פרקטים.

פורמייקה – אלה לוחות המורכבים משכבות נייר או מחומר סיבי אחר, המודבקות בשרפים בתהליך לא הפיך בלחץ ובחום. השכבה העליונה עשויה שרפים מיוחדים כמו מלמין. ת"י 507 דן בנושא פלטות נוי דפיפים הנעשים בלחץ גבוה עשויים משרפים תרמוסטיים - פורמייקה.

פורניר

הפורניר הוא שכבת עץ דקה המופקת מגזע בניסור, בשיבוב או בקליף. הקליף משמש להכנת לבידים ולציפוי דקורטיבי למוצרי נגרות. השימוש בפורניר כציפוי לנוי מאפשר ניצול רחב של עצים יקרים. עובי פורניר לציפוי 0.6-1.5 מ"מ.

שיטות ייצור פורניר

1. פורניר מנוסר. דפי הקליף מנוסרים במכונה מיוחדת. מתקבלים דפים באיכות מעולה. בתהליך זה מנסרים כל דף לחוד, ובשל פעולות הניסור חומר הפחת רב. בשיטה זו משתמשים לייצור פורניר מעצים יקרים לצורך עבודות נגרות יקרות. מחירו יקר בהשוואה לאחרים.
2. פורניר משובב. דפי הקליף משובבים במכונה מיוחדת המפעילה להב החותך כל דף לחוד אך בלא פחת. הדפים שמתקבלים הם באיכות פחותה מזו של הדפים המנוסרים משום שפעולת השיבוב גורמת לסדקים. כמו כן גוון הקליף משתנה בשל טיפול מוקדם באדים ובמים לשם ריכוכו.
3. פורניר מקולף. תקן ישראלי 37 דן בנושא לבידים. התקן מגדיר: קליף - גיליון דק שעוביו אחיד, המיוצר בקילוף. בשיטת הקילוף מיוצר פורניר זול המשמש בעיקר לייצור לבידים. בשיטה זו עץ מוכנס למכונה שבה הוא מסתובב מול סכין המקלפת ממנו יריעות פורניר רצופות.

דבקים

הדבק הוא חומר הקושר בקשר קבוע שני גופים. בתעשיית עץ והרהיטים משתמשים בדבקים סינתטיים בעלי כמה שמות מסחריים.

לדבקים שונים יש תכונות אופייניות כמו:

• חוזק;
• עמידות בתנאי לחות וחום שונים;
• משך זמן הייבוש; כושר מיוי מרווחים;
• גמישות וכד'.

כמו כן הם מוכנים לשימוש בטמפרטורת החדר, אחרים יש לחמם במתקנים מיוחדים. השמות העממיים לדבקים אלו הם: דבק מגע, דבק פלסטי ודבק אפוקסי.

חומרי בניין

התוצאה של כל עבודה נקבעת לא רק לפי מיומנות המבצע, אלא גם לפי חומרי בניין והכלי עבודה המשמשים למטרות אלו. אולי אתם סומכים על הקבלן המבצע שיפוץ בביתכם, אבל את חומרי בניה אנו ממליצים לרכוש בחנות לבד. כמובן לא מדובר על קניית חומר "שחור" כמו: מלט, טיט, צבע, בלוקים ודבקים למינהם. אבל חומר "לבן" כמו: אביזרי אינסטלציה, כלים סניטריים, דלתות, קרמיקה, ברזים עדיף לרכוש לבד. כך תבחרו מוצר הטוב ביותר עבורכם ולא תיהיו תלויים בבחירה מוגבלת של אותו הקבלן. כי בסופו של דבר משימתו היא לשפץ ביתכם לשביעות רצונכם ולא לעשות קניות ולבזבז זמן יקר.

קיימות גם הרבה חנויות חומרי בניין מקוונות, אשר מייתרים את הצורך לבלות זמן בחנות עצמה ולהמתין בתור. הם מבינים את הלקוחות כמו אף אחד אחר ועוזרים להם לחסוך זמן יקר, בכך שמאפשרים להם לרכוש את הסחורה הדרושה באינטרנט. בביצוע הזמנה באינטרנט אתם חוסכים לעצמכם את הטרחה של נסיעות ברחבי העיר, השוואת מחירים והמתנה ליועץ. פשוט חקרו את המגוון ובצעו רכישה בלחיצה אחת! היועץ המקוון תמיד יענה על שאלותיכם ויעזור לבחור את חומרי הבנייה הדרושים במחירים האטרקטיביים ביותר.

בקטלוג חנות חומרי בנייה מקוונת או באזור מגוריכם תמצאו:

• אריחי קרמיקה, דלטות, פרזול, כלים סניטריים ואביזרי אמבטיה, ברזים;
• כלים חשמליים וידניים;
• מוצרים לבית ולגינה;
• תערובות שונות וכימיה ביתית;
• דבקים, קצף פוליאוריטן, חומרי איטום;
• סיד, מלט, טיט, חול, שומשום, בלוקים;
• צבעים ולכות;
• חומרי קירוי;
• בידוד תרמי ואקוסטי;
• לוחות גבס, ניצבים ומסלולים.

הבנייה במצב הנוכחי חצתה מזמן את הגבול עם פתרונות הסטנדרטיים. בעת ביצוע שיפוצים, מומחים ניגשים במיומנות לבחירה ולרכישה של חומרי בנייה. כמו כן, יש צורך לקחת בחשבון ניואנסים חשובים שונים.

1. לאילו חומרים לתת העדפה?
2. איפה למצוא חנויות עם מחירים תחרותיים ואטרקטיביים?
3. האם לקנות הכל בחנות אחת או לרכוש בכמה מקומות?

כל השאלות הללו נשאלות בקרב הלקוחות שלנו כל הזמן. לכן רשמנו מאמר זה על מנת לענות לפחות על חלקן. לספק לאנשים הבנה בסיסית בסוגי חומרים והסיווג שלהם.

מה ניתן למצוא בתוך חנות חומרי בניין?

תוצאות הבנייה והשיפוץ תלויות ישירות באיכות הציוד והחומרים. קטגוריה זו כוללת מגוון מוצרים, החל מהברגים קטנים ועד כלי עבודה חשמליים רבי עוצמה.

בחנויות בניין וכלי עבודה, הסחורות מסווגות בעיקר לפי ייעודן:

חומרי בניה לשלד

לבניית בית חדש או שיפוץ בית קיים תצטרכו: חול זיפזיף, חצץ, שוםשום, מלט לבן או אפור, בלוקים, ברזל בניין, מוטות ורשתות. חומרי עזר כמו חוט שיזור או בנאים, מסמרי פלדה, פיילות ופחים, פטיש, שטיכמוס או פלס לייזר. עץ לבניין - לוחות, דיקטים, קרשים.

חומרים לבידוד תרמי

קטגוריה זו כוללת חומרי בידוד תרמיים שונים. קלקר, טיח תרמי, פוליפאן, צמר זכוכית, קצף פוליאוריתן, גלילי שעם וכד'.

חומרים לבידוד אקוסטי

לבנייה ולשיפוץ, ייתכן שתזדקקו לחומרים מבודדים אקוסטיים. צמר סלעים, לוחות ופנלים מחומר מבודד אקוסטי, שטיחי גומי ממוחזר, ספוגים ויריעות.

לוחות גבס, חומרי מילוי, דבקים ומוצרים משלימים

בחנויות בנייה ושיפוצים ניתן לרכוש לוחות גבס לבן, ירוק, כחול, ורוד. ניצבים, מסלולים, אומגות, פרופילים וניתוקים, פינות מגן, סרטים לחיבור בין הפלטות. כמו כן פרופילי אלומיניום, STR, פתחי שירות, פנלים נסתרים, דבקים על בסיס גבס, ברגים ודיבלים.

ריצוף וחיפוי

עבור עבודות ריצוף וחיפוי קירות תצתרכו: חול, סומסום, מלט, טיט, תוספים צמנטיים, דבק קרמיקה, רובה אקרילית או אפוקסית. כמובן גם אריחי קרמיקה עצמם, ספייסרים וקלינים, פטיש גומי, פלס, מאלג' שיניים, מסטרינה. כלי עבודה כמו מכונה לחיתוך קרמיקה, משחזת זווית עם דיסק יהלום, מקדחה וכוסות יהלום בקטרים שונים.

טיח

לביצוע עבודות טיח תצתרכו: רשתות לטיח, פרופילי ניתוק ופינות גמר, סרגלים, מייקים, תוספים לתערובות צמנט. חול דק, שליכטה, סיד כבוי, הרבצה צמנטית, טיח מוכן: גבס, תרמי, לבריכות שחיה, לממ"ד, רב תחליתי, שליכט בגר.

חומרי איטום

עבור איטום מרפסות, גגות וחדרי רחצו תזדקקו בחומרי איטום שונים. מסטיקים, סיליקונים, יריעות ביטומניות, ספירפלקס, תערובות איטום על בסיס צמנטי או אקרילי.

חומרי בנייה - אינסטלציה וכלים סניטרים

לשיפוץ אמבטיה ומטבח תוכלו למצאו בחנויות לחומרי הבניה: ברזי קיר ונשלפים, אינטרפוצים, ראשי טוש, תעלות ניקוז, מזלפים, אסלות, אמבטיות וניאגרות סמויות. כו כן גם צנרת לאספקת המים וביוב: צינורות SP, PEX, ברזל, אביזרי פליז ומחברים, צנרת ביוב ודלוחין, סיפונים, מכסים, מחסומי ריח, ברזי ניל.

חשמל

עבודות חשמל היא מסוג העבודות שחייבת להתבצע רק בידי חשמלאיים מוסמכים. בין החומרים והציוד תוכלו למצוא: שקעים, מתגים, כבלים וחוטים, לוחות חשמל, כבל משיכה וכל האביזרים והציוד הנדרשים.

צביעה וסיוד

לסיוד וצביעת הבית תוכלו למצוא בתוך חנות חומרי בניין: צבעים אקריליים ועל בסיס סיד סינתטי, שפכטל אמריקאי, פיניש A. רולרים, מברשות, מסקינג טייפ, שליכט אקרילי, טיח מינרלי, צבעים למתכת ולעץ, לכות, מדללים,

כלי עבודה

קבוצה זאת כוללת כלי עבודה חשמליים וידניים. בין הכלים החשמליים יכולים להיות: פטישי חציבה, מכשיר שטיפה בלחץ (קיטור), שואב אבק, מערבל (מיקסר), פטישון נטען, מברגה, ג'יקסו, מסור אנכי, רתכת, מלטשת.

בכלי עבודה ידניים תוכלו לבחור: מאלג', פטיש טפסנות, מברג, פלייר, כף בנאים, גרזן, צבת מקצועית, מספריים לחיתוך ברזל, לום, משור ועוד. כמובן גם תצטרכו ציוד מגן, סולמות, נעלי ובגדי עבודה: רתמות בטיחות, קסדות ומשקפי מגן, נישמיות, מגיני אוזניים וברכיים. סולם עץ 4,5,6, שלבים, סולם מדרגות, נעלי עבודה ומכנסיים.

סיווג חומרים הנדסיים המוצקים

עם חומרי בנייה ההנדסיים נמנים כל החומרים המוצקים המשמשים לבניית מבנים, מתקנים, ציוד וכל מיני מכונות בתחומי ההנדסה השונים. ניתן לסווג חומרים לפי מאפיינים ותכונות ספיציפיות של החומר.

חומרים מתכתיים

מקצת חומרים המתכתיים שבשימושנו הם במצב של מתכת טהורה למדי. דוגמאות: חוטי חשמל עשויים נחושת, חלונות עשויים אלומיניום.

רוב החומרים המתכתיים ההנדסיים אינם מתכות טהורות, אלא תערובת של כמה מתכות, היוצרות יחד מתכת חדשה בעלת תכונות משופרות. לדוגמא: לברזל מוסיפים פחמן ומקבלים פלדה, לנחושת מוסיפים אבץ ומקבלים פליז. את המתכות מקובל לחלק לשתי קבוצות:

1. מתכות ברזיליות – ברזל ופלדות.
2. מתכות לא ברזליות - נחושת, אלומיניום וכיוצה באלה.

חומרים פלסטיים

בשם הכללי "חומרים פלסטיים" כלולים חומרים פלסטיים טבעיים וסינתטיים. חומרים אלה מורכבים בדרך כלל מפחמן (C), מימן (H), חמצן (O), וחנקן (N). חומרים פלסטיים טבעיים – למשל, עץ, עור, שעם, כותנה, פשתן, צמר וזפת.

חומרי בניין פלסטיים סינתטיים - מוצרים המתקבלים רובם מנפט, למשל: פוליאתילן, פוליאסטר, אפוקסי, C.V.P, M.D.P.E, חומרים סיליקוניים. חומרים הנקראים בשם כללי פולימרים, משום שאת המרכיב העיקרי שלהם מאפיינת מולקולה גדולה הקרויה פולימר.

חומרים קרמיים

החומרים הקרמיים הם תחמוצות של חומרים שונים. לדוגמא: חרס, קרמיקה, חרסינה מזוגגת, זכוכית, אבנים טבעיות, חומרי מליטה סידניים – מלט, בטון.

מאפיינים ותכונות של חומרי בניין שונים

משלק מרחבי (צפיפות)

לכל גוף מכל חומר שהוא, יש משקל. לחומרים שונים בנפחים שווים יש משקל שונה. הסיבה לתופעה זו היא הצפיפות השונה בחומרים. לכל חומר יש צפיפות האופיינית לו, הקובעת את המשקל המרחבי שלו. משקל מרחבי הוא היחס בין המשקל לנפח של אותה מנת חומר. היחידות הן ק"ג למ"ק או גרם לסמ"ק, למשל צפיפות מים וגבס היא 1000 ק"ג למ"ק ושל ברזל – פלדה היא 7800 ק"ג למ"ק.

תכונות מכניות

חוזק ומאמץ

החוזק היא תכונה הנדסית העיקרית הנדרשת מן החומר. החוזק מבטא כושרו של החומר לשאת כוחות מכניים בלא נזק. חוזק נמדד לפי המאמץ המרבי שהגוף יכול לשאת. המאמץ הוא כוח ליחידת שטח.

אלסטיות ופלסטיות

עם הפעלת עומס על גוף עלול לחול בו שינוי קטן (עיווי או דפורמציה). כאשר יוסר העומס יכול להיווצר אחד משני המצבים הבאים:

• הגוף יחזור לצורתו המקורית, תכונה זו קרויה אלסטיות (קפיציות).
• הגוף לא יחזור לצורתו המקורית, אלא השינוי שחל בו נשאר קבוע. תכונה זו קרויה פלסטיות.

כאשר כוח מתיחה פועל על חומר והחומר נשאר שלם, אפשר להסיק כי החומר הוא בתחום האלסטי שלו.

לדוגמה, פלדה – מסוגלת לשאת עומס גדול מאוד במתיחה משום שתחום האלסטיות שלה גדול. בשלב מסוים יש מעבר לתחום הפלסטי, שבסופו יתרחש שבר. בטון – תחום האלסטיות קטן מאוד, לכן כאשר מופעל על הבטון כוח משיכה, מיד הוא יוצא מן התחום האלסטי ונשבר. לצורך עיבוד חומרים מתכתיים ופלסטיים מנצלים את התכונות הפלסטיות של החומר.

קשיות

הקשיות מבטאת את התנגדות החומר לחדירה אל תוכו דרך משטח חיצון. למיון דרגת הקושי של חומרי בניה שונים משתמשים בשיטות שונות המקובלת בהן היא שיטת החדרה. בשיטה זו מחדירים אל תוך החומר חודרן העשוי כדור, פירמידה, חרוט או מחט מחומר קשה. עומק החדירה של החודרן בשיטות השונות, בעומס ובזמן תקניים, מגדיר מידת הקשיות של החומר.

יש מכשירי מדידה לחומרים שונים לפי קשיותם, כלומר למתכות קשות מכשירים שונים מן המכשירים אשר לחומרים פלסטיים הרכים. חשוב לציין כי יש קשר ישיר בין קשיות החומר לתכונות החוזק שלו.

תהליכי הרס

• חמצון – מתכות החשופות לאוויר או למים מתחמצנות. תהליכי החמצון נקראים קורוזיה (שיתוך) והם גורמים להרס המתכת. החמצון מתחיל על פני השטח וחודר לעומקה של המתכת.
• אורוזיה (סחף) – תהליך כרסום והרס הנגרם על פני השטח בשל זרימה מהירה של חומרים דקים על פני השטח הנהרס.
• שחיקה – פעולת חיכוך בין שני משטחים היוצרת חום. חום זה גורם לשחיקת פני המשטח.

תכונות תרמיות

התפשטות תרמית

כאשר טמפרטורת החומר משתנה גם נפחו משתנה. עלייה בטמפרטורה גורמת להתפשטות החומר, ואילו ירידה בטמפרטורה גורמת להתכווצותו. בזמן תכנון מבנים נלקחים בחשבון שינויים אלה.

בידוד תרמי

תכונה חשובה במבנים היא תכונת מעבר חום או תכונת אי-מעבר חום דרך החומרים. אפשר לומר שהמתכות הן מוליכות חום טובות, החומרים הקרמיים הם פחות טובים במוליכות חום וחומרים פלסטיים מוליכי חום גרועים, כלומר מבודדים טובים.

החזרת חום

יש חומרי בניה שונים הקולטים קרני החום, כלומר חשיפתם למקור חום כמו השמש מעלה טמפרטורה שלהם. חומרי בניה אחרים מחזירים רוב קרני חום הפוגעות בהם וטמפרטורה שלהם עולה קר במעט.

מוליכות חשמל

למתכות יש תכונת הולכת חשמל טובה. לעומתם חומרי בניה קרמיים ופלסטיים אינם מוליכים חשמל ומשתמשים בהם לבידוד. למשל, חוטי חשמל מנחושת מצופים בחומר פלסטי כדי לבודד אותם. ראוי לזכור כי במצב נוזלי יש משום סכנה, שכן הם עלולים להוליך חשמל.

תכונות כימיות

התכונות הכימיות מציינות פעילות הכימית בחומרים, כלומר נטייתם להגיב עם הגורמים הפעילים שבסביבה, כמו החמצן שבאוויר והמים (חמצון). המתכות והחומרים הפלסטיים מגיבים בהשפעת האוויר והמים ונהרסים, לעומתם החומרים הקרמיים נשארים יציבים.

תכונות אופטיות

שקיפות

רוב חומרי בנייה אינם שקופים, כלומר האור אינו עובר דרכם. יש חומרים שהמבנה הפנימי שלהם מאפשר מעבר אור דרכם. זכוכית ויריעות פוליאתילן (ניילון) הן דוגמאות לחומרים שקופים.

צבע

לחומרים רבים בטבע צבע אופייני: הברזל אפור, הנחושת אדומה. לאחרים אין צבע משלהם ומוסיפים להם חומרי צבע הקרויים צבענים (פיגמנטים).

החזרת אור

פני השטח ברוב חומרי בנייה מחוספסים, לאחרים פני שטח חלקים. כשקרן אור פוגעת בשטח מחוספס האור מתפזר כל כל הכיוונים. כשהשטח חלק מוחזר האור במרוכז לכיוון אחד ולכן השטח נראה מבריק.

תכונות אקוסטיות

על סוגי בעיות אקוסטיות אפשר לקרוא במאמר המדבר על תקרות אקוסטיות.