Referat Istoria Tehnicii in Constructii [PDF]

Zitiervorschau

Evolutia materialelor de constructii

Intocmit: Ing.Ionascu Marieta

1

Cuprins

1.Introducere ………………………………………………..3 2.Materiale folosite la constructia caselor ……………..5 3.Concluzii ………………………………………………….12 4.Bibliografie ……………………………………………….15

2

Capitolul 1 Se crede ca prima structura artificiala folosita ca adapost a fost construita in Africa de Est de catre homo habilis acum aproape 2.000.000 de ani ,constand din pietre stivuite pentru a tine crengile de copaci in loc folosite ca acoperis.Un aranjament similar de pietre de forma circulara ,considerat vechi de 500.000 de ani a fost descoperit la Terra Amata,langa Nisa (Franta).Alte habitate umane; - o structura similara unui cort intro pestera in apropiere de Grotte du Lazaret,Nissa,Franta - o structura cu acoperis sustinut de scanduri,descoperita la Dolni Vestonice,Republica Ceha de acum 23.000 de ani.Zidurile erau din pietre si blocuri din lut. - mai multe colibe din oase de mamut au fost descoperite in Europa de Est si Siberia.Oamenii care le-au construit erau vanatori de mamuti Specializati.Asemenea colibe s-au gasit pe Valea Niprului,in Ucraina,in Moravia (Republica Ceha) si in sudul Poloniei. - un cort din piei de animale de acum 12.000 – 17.000 de ani a fost descoperit la Plateau Parain,Franta. Cea mai veche forma de locuire permanenta in regiunea Olteniei o reprezinta bordeiul care are o forma mai putin grupata.Aceasta forma de locuire apare inca din neolitic putand fi considerata cea mai convingatoare forma de adaptare la mediu a unei populatii sedentare.Bordeiul era o locuinta semiingropata;desimea lor era influentata de lipsa padurii din zona de campie a Olteniei.Astazi ele apar in aceasta zona ,doar ca locuinte temporare pe timpul verii in zona legumicola de pe Valea Oltului. Argeaua este o alta forma de locuire care de fapt reprezinta o cladire anexa a bordeiului (rezervata pentru tesut sau pentru adapostul stupilor iarna). Bordeiul a fost locuinta stabila a zonei de campie din Oltenia si chiar a Olteniei subcarpatice acoperita cu paduri I timp ce argeaua avea sa capete atat ca folosinta cat si ca inteles numele de locuinta temporara.Din aceasta cauza termenul de argea avea sa dispara fiind inlocuita de alti termeni de regula straini:coliba,odaie,conac etc. 3

Patrunderea in vorbire a termenilor noi – de diferite origini – se explica prin faptul ca populatia a adoptat forme noi de constructii la suprafata cu functii de locuinte sezoniere ori periodice,care le-au inlocuit pe cele vechi facute in pamant,iar odata cu aceasta a imprumutat si cuvintele care le desemnau. Casa sau forma ei mai saracacioasa si mai veche,coliba ,reprezinta asezarea permanenta intalnita si astazi in satele din Oltenia. Ea se deosebeste de bordei si argea prin faptul ca este construita la suprafata,pe cand celelalte erau construite in pamant.

4

Capitolul 2 2.1.In aproape toate colturile lumii,natura ne-a furnizat intotdeauna o varietate larga de materiale pe care sa le putem folosi atunci cand dorim un asezamant.De la materialele reciclabile precum copacii si paiele si pana la pietre si nisip,ale caror resurse par inepuizabile paleta materialelor de constructie este foarte diversa. Un material foarte pretuit este argila,intrebuintata atat pentru constructia peretilor ,cat si a pardoselilor.Amestecul din argila ,nisip paie si ingrasamant natural se aseaza in forme dreptunghiulare formand chirpiciul ,care apoi este folosit in ridicarea zidurilor sau pentru pardoseli. Chirpiciul este un material de constructie vechi,existenta acestuia fiind datata la anul 7000 I.Ch. cand era cunoscut sub deumirea araba de “ at-tub” (caramida din pamant).Sunt chiar referiri biblice la procedeul care presupune amestecul dintre paie si lut in vederea constructiilor. Primele case construite in Oltenia erau facute din chirpici;acest tip de case se mai intalnesc inca pe unele locuri,totusi cele mai multe case din chirpici servesc ca adapost pentru animale. Odata cu expansiunea constructiilor si a aparitiei materialelor obtinute sintetic,chirpiciul a fost neglijat sau chiar exclus in totalitate din gama de produse recomandate .Acum insa pardoseala din chirpici este readusa la lumina,iar proprietatile sale precum durabilitatea,ariditatea si mentinerea unei bune izolatii o recomanda ca solutie pentru pardoseli naturale.De asemenea absoarbe caldura din timpul zilei si o radiaza pe tot parcursul noptii,este mai calduroasa decat pardoseala obtinuta din ciment,ceramica sau alte materiale de acest tip. Printre beneficiile podelelor din chirpici se evidentiaza usurinta cu care acestea se curata,libertatea de a crea propriile noastre modele ,faptul ca se pot monta peste orice alta suprafata,compatibilitatea cu sistemele de incalzire prin pardoseala , atractivitatea si diversitatea stilurilor disponibile.Cei care opteaza pentru acest tip de pardoseala trebuie sa tina seama de faptul ca aceasta pardoseala se instaleaza abia la finalizarea tuturor lucrarilor (dispunerea principalelor utilitati,pereti interiori si mobilierul).

5

2.2.Un alt tip de constructie este cea din paianta.Paianta este un material constructiv traditional care imbina echilibrat o structura portanta din lem cu inchideri elastice din argila de constructie amestecata cu paie pe un suport din impletitura de nuiele.Traditional argila folosita in acest tip de constructie se incadreaza in categoria argilelor “usoare” ,neavand rol structural,ci numai rol de inchidere si termoizolant.Impletitura de nuiele de salcie cu grosimea de 1-2 cm se “ bulgareste “ pe ambele parti si apoi se tencuieste. Argila usoara cu paie este un amestec de paie si argila ,a carei densitate bruta este mai mica de cca 1200kg/mc.In ceea ce priveste tipul de paie folosit la paianta este discutabil.Unii autori recomanda paiele de secara,altii paiele de grau sau ovaz.Pentru tencuieli din argila sunt preferate paiele de orz,pentru ca sunt mai moi.Mai importante decat tipul de paie este structura tulpinii.Un castig pentru cresterea capacitatii termoizolante este folosirea paielor subtiri cu tulpini rezistente care nu se strivesc.Lungimea paielor nu trebuie sa fie mai mare decat grosimea elementului de constructie. Amestecul de paie cu argila se poate realza in 2 moduri:stropirea paielor cu argila(in stare fluida) sau scufundarea paielor intro baie de argila lichida. In cazul constructiilor din paianta se atrage atentia asupra catorva probleme care pot sa apara: -este posibil ca dupa cateva zile sa apara mucegai si sa se formeze chiar din timpul constructiei un miros puternic,iar in cazuri extreme sa apara alergii la oameni cauzate de mucegai sau ciuperci.De aceea trebuie avut grija ca toate partile constructiei sa fie bine ventilate,iar inchiderile de argila cu paie sa se usuce cat mai repede cu putinta. -este posibil ca un amestec cu densitate prea mica folosit in pereti cu grosimi mai mari de 25 cm sa apara complet uscat pe dinafara,dar la interior chiar si dupa luni de la executie sa ramana umed si sa putrezeasca paiele. -la uscarea peretilor amestecul de argila si paie se contracta astfel incat apar fisuri la marginile panoului de umplutura.In acele locuri exista pericol de formare a puntilor termice si de infiltratii de apa sau formarea de condens.Aceste fisuri pot fi impiedicate prin folosirea in amestec si a unor adaosuri minerale poroase. 6

2.3.Un alt material folosit pentru constructia caselor sunt caramizile incepand cu cele obisnuite pana la cele de tip Porotherm care este un material de constructie sosit din Austria. Un perete de caramida absoarbe energia naturala de la soare si pastreaza ,in acelasi timp caldura emanata din interior.Aceasta caldura este retrimisa in interior,chiar si dupa o perioada mai mare de timp.Casele de caramida nu se racesc repede in timpul iernii de asemenea ,raman racoroase in timpul verii.Caramida absoarbe umezeala din interior si o elibereaza repede in exterior.Asta inseamna ca suprafata peretelui ramane uscata in sezon si astfel se asigura in incapere un climat deosebit de placut.Folosirea sistemului Porotherm asigura o izolare termica mult mai buna,datorita formei golurilor si de porozitatea rezultate din tehnologia de fabricatie,decat in cazul caramizilor traditionale sau a altor materiale de constructie.Alte avantaje oferite de acest dip de sistem sunt: -conductivitatea termica redusa; -rezistenta termica mare; -eliminarea rapida a umiditatii; -necesar de energie termica (pentru incalzire) redus cu cca 40%; -capacitate de acumulare termica mare. Rezistenta mecanica ridicata la care se adauga un grad superior al valorii aderentei genereaza siguranta maxima.Caracteristicile structurale raspund cerintelor realizarii de zidarii exterioare si iterioare. Materialele ce fac parte din sistemul Porotherm au o reactie la foc A1,ceea ce inseamna ca sunt “neinflamabile”.Pagubele inregistrate in urma incendiilor nu sunt in general rezultatul direct al focului,ci al fumului si gazelor provenite din materialele de constructie inflamabile. 2.4.Dintre toate insa un material care a fost folosit pe scara larga a fost betonul armat si betonul precomprimat.Dupa modul de executie constructiile din beton armat si beton precomprimat pot fi: -constructii monolite turnate in intregime pe loc,in pozitia lor finala; -constructii prefabricate realizate prin montarea si asamblarea unor elemente executate separat,fie prin preturnarea la fata locului (ca in cazul

7

elementelor grele),fie prin prefabricare in serii mari pe poligoane si in fabrici cetrale(in cazul elementelor usoare). Constructiile de mare durabilitate se executau in antichitate din zidarie de piatra si uneori din caramida. Liantul utilizat initial pentru zidarii se pare ca ar fi fost argila umeda.In Egiptul antic s-a folosit si ipsosul obtinut prin calcinarea gipsului,iar in valea Eufratului asfaltul fara mortar. Romanii sunt inventatorii primului mortar cu propietati hidraulice.Ei obtineau un var hidraulic denumit in mod impropriu de unii autori “ciment roman” prin amestecarea varului gras cu cenusa vulcaica din localitatea Puzzuli de langa Vezuviu sau din alte localitati invecinate. Romanii foloseau liantii hidraulici si ca materiale de legatura pentru zidariile din blocaje de piatra,pe care le numeau “betunium”,fiind prin aceasta realizatorii primelor betoane simple.In anumite cazuri ei puneau in aceste zidarii si bare metalice,obtinand un fel de armare a lor.Mortarele si betoanele executate de romani cu lianti hidraulici si conservate pana astazi s-au dovedit foarte rezistente si durabile (cum ar fi ,spre exemplu,pilele podului lui Traian construit de Apolodor din Damasc peste Dunare langa Turnu Severin ,la care blocurile de beton s-au executat din mortar de nisip si agregate din pietris sau caramida sparta). Cimentul a fost inventat in primele decenii ale secolului XIX in mod independent de Igor Celiev in Rusia si Joseph Apadin din Anglia.Cimentul produs de Apadin a fost denumit “ciment portland”-denumire universal acceptata astazi deoarece mortarele obtinute cu acest liant aveau o culoare apropiata de cea a pietrei de Portland (Anglia),folosita in constructii. Astazi se fabrica cimenturi cu propietati constante si bine controlate pe scara industriala;ciment portland de diferite calitati,ciment aluminos,cimenturi mixte(cu zgura de furnal cu tras,etc). Betonul simplu a fost folosit pentru constructii hidrotehnice,ziduri de sprijin,fundatii masive,infrastructuri de poduri,poduri boltite etc. ,ulterior folosirea lui sa extins la constructia drumurilor moderne,a pistelor de aviatie,pentru armarea galeriilor de mina etc.

8

Odata cu punerea la punct a fabricarii cimenturilor,a extinderii folosirii betonului simplu si a dezvoltarii industriei metalurgice a devenit posibila ,la jumatatea secolului XIX,aparitia betonului armat ca material de constructie. Adevaratul creator al betonului armat este insa considerat gradinarul parizian Joseph Manier care isi repara vasele de flori sparte cu sarma si mortar de ciment si care inca din 1849 ajunsese la ideea de a incorpora vaselor sarma chiar de la fabricarea lor;in 1867 isi ia primul brevet pentru fabricarea de vase de flori si recipiente din beton armat.Manier are meritul de a fi introdus betonul armat in domeniul industrial si de a-l fi aplicat in mod practic in constructii,desi executa lucrarile dupa reguli empirice (spre exemplu aseaza armatura la mijlocul placii si nu spre partea ei inferioara,unde apar intinderile maxime);pana in 1878 obtine o serie intreaga de brevete pentru tuburi si rezervoare,placi,poduri ,grinzi si scari,traverse de cale ferata si constructii de beton armat in general. Domeniile de folosire ale betonului armat se largesc continuu in secolul XX ,astazi betoul armat a devenit unul din pricipalele mateiale de constructii,folosite la realizarea celor mai variate structuri de rezistenta. Betonul armat a fost introdus la noi in tara de marele inginer roman Anghel Saligny ,autorul podului metalic peste Dunare la Cernavoda (construit in perioada 1890-1895 ca cel mai mare pod di acea vreme de pe continentul european) .La silozurile de cereale din Braila si Galati,Saligny executa pentru prima data in lume,celule cu sectiune hexagonala cu latura de 2 m folosind elemente prefabricate (tehnologie generalizata mult mai tarziu) desi fiecare siloz avea o capacitate de 25000 tone. Incetul cu incetul ,betonul si betonul armat,iar in ultimul timp betonul precomprimat ,devin si la noi in tara principalele materiale de constructii,de mare eficienta tehnica si ecoomica ,folosite cu succes la realizarea celor mai variate lucrari ingineresti,constructii civile,industriale si agricole;constructii hidrotehnice ,tuneluri ,imbracaminti rutiere si piste de aviatie,stalpi pentru linii aeriene,traverse de cale ferata etc. In afara de materialele amintite s-a mai folosit lemnul care continua sa fie inca folosit in special in zonele de munte unde materia prima este foarte ieftina. 9

2.5.Pe langa toate aceste materiale pentru asigurarea unu confort sporit ,s-au adaugat diverse alte straturi cu fuctii diferite. Dintre acestea as aminti EPS –A 10 care este de fapt un sistem termoizolant asigurand izolatia termica a constructiei fara incarcari mecanice folosit

in

special la fatade ventilate si acoperisuri reci. EPS –A15-este o izolatie termica fara incarcari mecanice sub forma de panouri tristrat (panouri sandwich) pentru izolare in interiorul cladirilor; EPS – A 20- strat folosit pentru izolatii termice incarcate mecanic inlocuind cu succes sapele ,la folosirea sistemului de incalzire prin pardoseala,la acoperisuri terasa si camere frigorifice; EPS –A25- izolatie termica foarte puternic incarcate mecanic folosite la terase circulabile si parcari auto; EPS-A 30- izolatii termice foarte puternic incarcate mecanic folosite la terase circulabile,parcari auto,acoperisuri gradina etc.; EPS –AF- placi izolatoare pentru asigurarea izolatiei termice a cladirilor folosite la placarea exterioara a cladirilor. 2.6.Nu putem uita materialele folosite petru realizarea acoperisurilor. De la banalele tigle pana la invelitorile moderne care se gasesc intro gama variata de culori capabile sa satisfaca cele mai exigente dorinte . In ultima perioada se folosesc forte mult tiglele metalice tip Lindab Tabla tip tigla Lindab Topline poate fi folosita ca material de acoperis atat pentru constructii noi,cat si pentru renovarea cladirilor vechi. Durata de viata a acoperisurilor din tigla metalica Lindab este de peste 50 de ani,rezistenta lor fiind testata in conditiile climei aspre din Scandinavia.Tabla tip tigla Lindab este realizata din otel zincat la cald si protejata in sistem multistrat pe ambele fete.Rezultatul este o suprafata neteda de pe care praful si alte impuritati sunt indepartate usor de ploaie,acoperisul aratand ca nou pe toata durata lui de viata.Tabla tip tigla Lindab Topline se comporta excelent la solicitari mecanice ,nu crapa si nu se sparge. Acest tip de acoperis este disponibil intro gama variata de culori cu o gama larga de accesorii standartizate sau pe comanda-elemente de tinichigerie,profile de etansare,suruburi petru fixare,folie anticondens si alte 10

componente de sistem,toate prezentand aceleasi caracteristici de calitate deosebita. Daca se doreste mansardarea nu trebuiesc uitate o serie de alte straturi care se aplica pentru asigurarea unui confort sporit si folosirea la maxim a spatiului disponibil.Aici as aminti: -Mastermax D-140-Folie de difuzie sub invelitoare Datorita penetrabilitatii ridicate la difuzia vaporilor a acestui strat nu este necesar stratul de aerisire intre folie si termoizolatie.Prin aplicarea acestei folii se pot preveni cele mai frecvente greseli de executie.Intre folie si termoizolatie nu este curent de aer,astfel termoizolatia este mai eficienta.In cazul mansardelor,folia de difuzie,isi justifica pretul putin mai ridicat fata de folia de acoperis traditionala. -Mastermax D-ALU-Folie de difuzie reflectorizanta Aceasta are proprietatile unei folii de difuzie (se poate aplica direct pe termoizolatie,nu este necasara ventilatia sub folie) si in acelasi timp are un strat reflectorizant pe o fata.Suprafata reflecorizanta respinge o buna parte din caldura radianta,astfel reduce sarcina termica a incaperii.Se poate considera din punct de vedere a utilitatii ca cel mai modern tip de folie. -ISOFLEX 100 ( ISOTEX SOFT)-Folie sub acoperis din material pe baza de PE cu strat reflectorizant Strat portant din tesut de polietlena ,poleit cu strat impermeabil continand pigmenti din aluminiu,ce reflecta caldura.Datorita stratului portant din tesut este o folie cu rezistenta mecanica buna.Nu este penetrabila la vapori,ca urmare se creaza cu mare atentie stratul de aerisire intre folie si termoizolatie.Datorita pigmentilor de aluminiu de pe suprafata,nu lasa vaporii sa penetreze,deci folia se poate folosi si ca folie iterioara contra vaporilor,in hale cu umiditate redusa. -MASTERFOL MICROPERFORAT – Folie PE pentru acoperis intarit cu plasa

PP,microperforata-Folia

este

perforata

pe

o

parte

.Datorita

microperforarii,o parte din umiditate poate iesi,dar apa nu trece prin folie.La montajul foliei trebuie luat in considerare directia perforatiei.Cu toate ca folia nu este penetrabila la vapori (se lasa loc pentru aerisire intre folie si termoizolatie) ,ea ajuta la eliminarea vaporilor ajunsi in structura,dand o siguranta impotriva greselilor de executie a invelitorii. 11

Concluzii Oricand omul a dorit sa-si economiseasca banii,iar pe cei pe care ii are sa-I investeasca in lucruri pe care le poate folosi imediat. A executa constructii cu materiale grele,cu umiditate mare si executate in timp indelungat trebuie sa apartina trecutului,deoarece aduce multe insatisfactii atat constructorului cat si beneficiarului. In prezet trebuie executate lucrari cu materiale usoare,fara umiditate si cu executie rapda (2-3 luni). La aceasta data in Romania se realzeaza majoritar constructii clasice din caramida si beton,ceea ce implica multe dezavantaje: -timp mare de executie; -cantitati mari de materiale de pus in opera si de transportat; -procese tehnologice umede; -numar mare de muncitori. Din studiile realizate de autoritatile in materiale de constructii rezulta ca ,in tara noastra cladirile realizate din beton si caramida au inceput sa se degradeze,reabilitarea lor reclamand un volum si mai mare de executie,care se adauga la necesitatea stringenta de investitii in constructii. O tehnologie care sa reduca toate aceste dezavantaje ar fi atat in favoarea constructorului cat si a beneficiarului.Daca la acestea se adauga si un pret mai mic,se poate vorbi de mari avantaje. Noua tehnologie consta in realizarea structurilor din: -profile zincate usoare ca element de rezistenta; -pereti interiori si exteriori placati cu OSB (asemanator PAL-ului de 6-16 mm) si gips-carton si termoizolatie din vata de sticla sau poliureta; -acoperis cu sarpanta si placi hidroizolatoare cu ardezie. Restul lucrarilor de finisaje si instalatii sunt clasice:mocheta,gresie baie-hol-bucatarie,zugraveli var lavabil,instalatii electrice si sanitare cu dotari (grup sanitar cu cada baie,lavoar,WC si ,la bucatarie chiuveta cu picurator),dar mult mai usor de executat,datorita acestei noi structuri,ceea ce conduce la reduceri de timp si consum de materiale.Calitatea lucrarilor este superioara. Aceasta tehnologie rezolva mai bine problemele referitoare la necesarul de constructii,rezultand urmatoarele avantaje: 12

1.executia lucrarilor mai rapida,prin reducerea timpului de executie cu pana la 75%:3

luni

pentru

o lucarare

de

100

m2

(apartament

4 camere

+dependinte,fara subsol); 2.costuri de executie mult mai mici (cca 50%); 3.rezistenta la grad mare de seismicitate; 4.cantitati mai mici de materiale de transportat si manipulat (20 t fata de 164 t,pentru apartamentul de 4 camere descris mai sus); 5.pierderi mici de materiale; 6.energia consumata este mult inferioara; 7.nu necesita utilaje grele si transporturi mari de materiale; 8.durata mare de viata a materialelor inglobate; 9.executia nu depinde de conditiile atmosferice. Utilizari Acest tip de constructii,realizate prin noua tehnologie,se preteaza la urmatoarele utlizari: -constructii cu destinatie de locuinta; -spatii comerciale; -spati de depozitare; -sedii de firma; -spatii administrative in constructii industriale; -moteluri si hoteluri cu regim de inaltime de P+2; -case de vacanta; -statii de benzina; -constructii de depozite frigorifice. Avand in vedere ciclul de viata foarte lung al acestor constructii si posibilitatea de recuperare a materialelor foarte usor si rapid(pentru constructia altor modele arhitecturale)produsul este deosebit de recomandat pentru viitor. Potentialii clienti acopera un segment foarte larg-de la cei cu venituri mediimodeste pana la cei cu venituri mari-in conditiile in care se asigura acelasi grad de rezistenta,diferind doar finisajele.In Romania s-au executat astfel de lucrari la Sinaia. Pretul de executie este foarte mic in comparatie cu lucrarile grele din caramida si beton. 13

Preturile mici de executie cuprind: -structura de rezistenta din profile metalice zincate ,usoare; -placarea cu OSB si gips-carton; -termoizolatie cu vata ISOVER; -acoperis cu sarpanta si placi hidroizolatoare cu ardezie; -finisaje

interioare

cu

zugraveli

din

var

lavabil,mocheta,gresie

,faianta,tamplarie lemn; -instalatii electrice; -instalatii sanitare si dotari la baie si bucatarie. Siguranta constructiei Prin noua tehnologie se asigura o siguranta a constructiei foarte mare: -rezistenta seismica mare,pana la 8º Richter; -izolatie termica foarte buna,echivalenta cu o zidarie de 38 cm.; -rezistenta la foc mare ( >=F90),deoarece aceasta tehnologie nu foloseste elemente combustibile; -ciclul de viata al materialelor este foarte lung; -grad inalt de confort. Prin noua tehnologie de executie propusa se poate recupera prin demontare pana la 80% din materiale si se poate muta in alt cartier sau in alt oras sau de ce nu se pot realiza alte modele arhitecturale. Folosind aceasta tehnologie se poate construi o casa in 2-3 luni si la un pret care este aproape la jumatate fata de cel rezultat prin utilizarea vechii tenologii.

14

BIBLIOGRAFIE -Revista Antreprenorul Nr.7/2001-“In constructi se impun tehnologii noi” Ing.Mircea C. Miroescu -Interbuilding – Acoperisuri din tigle metalice Lidab -Site Andoria –Materiale de constructie aduse acasa -Beton Armat autor Georgescu Ivona -Second Generation –termoizolatii si hidroizolatii -Site Pro-casa.ro – Zidaria pentru casa mea (sistemul Porotherm) -Lucrari de geografie-Primele forme de locuire permanenta -Manual nou pentru constructii din argila autor Profesor Gernot Minke

15