حجارة البناء (بالإنجليزية: Masonry)‏ هي بناء هياكل من وحدات فردية، والتي غالبًا ما تُركز وتُربط ببعضها البعض بالملاط، يمكن حتى يشير مصطلح حجارة البناء أيضًا إلى الوحدات نفسها. المواد الشائعة لحجارة البناء هي الطابوق، وحجر البناء مثل الرخام، والجرانيت، والحجر الجيري، والحجر المصبوب، والطوب الخرساني، والكتل الزجاجية، والطوب. حجارة البناء عمومًا هي شكل من أشكال الإنشاء عالية المتانة. ومع ذلك فالمواد المستخدمة، ونوعية الملاط وجودة العمل، والنمط الذي تُجمع فيه الوحدات يمكن حتى يؤثر عمليًا على المتانة الإجمالية للبناء. يطلق على الشخص الذي يشيد البناء: عامل البناء أوالبنّاء. كلاهما مصنّفان كعاملي إنشاء.

التطبيقات

تُستخدم حجارة البناء عادةً في الجدران والمباني. يعتبر الطوباق والطوب الخرساني من أكثر أنواع حجارة البناء شيوعًا في الدول الصناعية وقد يحدث إما حاملًا للوزن أوقشرة (معمارية). يوفر الطوب الخرساني، وخاصة المفرغ، إمكانيات مختلفة في بناء البناء. يوفر عمومًا مقاومة ضغط كبيرة وهي الأنسب للهياكل ذات التحميل العرضي الخفيف عندما يبقى مفرغًا. إذا ملء بعض أوجميع الطوب الخرساني المفرغ بالخرسانة أوبالخرسانة المسلحة (عادةً حديد التسليح) يوفر مقاومة شد ومقاومة عرضية أكبر بكثير للهياكل. تُدفع عادةً رواتب عمال البناء جميع ساعة حسب مكانتهم.

المزايا

• استخدام مواد مثل الطابوق والأحجار يمكن حتى يزيد من الكتلة الحرارية للمبنى.
• حجارة البناء منتج غير قابل للاحتراق ويمكن حتى يحمي المبنى من النار.
• الجدران الحجرية أكثر مقاومة للمقذوفات، مثل الحطام الناتج عن الأعاصير البحرية أوالأعاصير القمعية.

المساوئ

• يمكن حتى يتسبب الطقس القاسي، في ظروف معينة، في تفسخ البناء بسبب قوى التمدد والتقلص المرتبطة بدورات ذوبان الجليد.
• يميل البناء إلى حتىقد يكون ثقيلًا ويجب حتى يبنى على أساس قوي، مثل الخرسانة المسلحة، لتجنب الترسيب والتشقق.
• بخلاف الخرسانة لا تفسح حجارة البناء مجالًا للمكننة، وهي تتطلب عمالة أكثر مهارة من تشكيل الهيكل الخشبي.
• تتكون حجارة البناء من مكونات ضعيفة الارتباط ولديها تفاوت مسموح منخفض لتغير المكونات مقارنة بالمواد الأخرى مثل الخرسانة المسلحة أوالبلاستيك أوالخشب أوالمعادن.

القيود الإنشائية

تتميز حجارة البناء بمقاومة ضغط عالية تحت الأحمال الرأسية ولكن لديها مقاومة شد منخفضة (ضد الالتواء أوالتمدد) ما لم يُقوَ. يمكن زيادة مقاومة الشد للجدران الحجرية عن طريق زيادة سماكة الجدار، أوعن طريق بناء ركائز حجرية (أعمدة عمودية أوأضلاع) على مسافات. حيثماقد يكون ذلك عمليًا، يمكن إضافة حديد تسليح مثل مجرى الرياح.

قشرة البناء

يتكون جدار قشرة البناء من وحدات حجرية، عادة ماقد يكون من الطوب الصلصالي، يُركب على أحد جانبي الجدار أوعلى كلا الجانبين، وهوجدار مستقل هيكليًا يُشيد عادةً من الخشب أوحجارة البناء. في هذا السياق فإن طوب البناء ديكوري في المقام الأول وليس هيكلي. تتصل قشرة الطوب عمومًا بالجدار الهيكلي بواسطة روابط من الطوب (شرائط معدنية متصلة بالجدار الهيكلي، وكذلك مفاصل الملاط من قشرة الطوب). يوجد عادة فراغ هوائي بين قشرة الطوب والجدار الهيكلي. نظرًا لأن الطوب المرتكز على الصلصال لاقد يكون مقاومًا للماء تمامًا، فغالبًا ماقد يكون للجدار الهيكلي سطح مقاوم للماء (عادةً ماقد يكون ورق القطران) ويمكن هجر فتحات تصريف عند قاعدة قشرة الطوب لارتشاح الرطوبة التي تتراكم داخل الفراغ الهوائي. أحيانًا يُستخدم الطوب الخرساني والأحجار الحقيقية والتراثية وقشرة الطوب بكيفية تشبه القشرة.

تتميز معظم المباني المعزولة التي تستخدم الطوب الخرساني أوالطابوق أوالطوب أوالحجر أوالقشرة أوأي مزيج منها بالعزل الداخلي على شكل بتر مصنوعة من الألياف الزجاجية بين الجدران الخشبية المعشقة أوعلى شكل ألواح عزل صلبة مغطاة بالجص أوالجدران الجافة. في معظم المناخات،قد يكون هذا العزل أكثر فعالية بكثير على الجزء الخارجي من الجدار، مما يسمح لداخل المبنى بالاستفادة من الكتلة الحرارية المذكورة آنفًا للبناء. غير حتى هذه التقنية تتطلب نوعًا من السطح الخارجي المقاوم للعوامل الجوية فوق الطبقة العازلة، وبالتالي  فهي عادةً أكثر تكلفة.

مجموعة البناء الجاف

لا تعتمد قوة الجدار الحجري بالكامل على الرابطة بين مواد البناء والملاط، غالبًاقد يكون الاحتكاك بين طوب البناء المتشابك قويًا بدرجة كافية لتوفير قدر كبير من القوة من تلقاء نفسه. يحوي الطوب في بعض الأحيان على أخاديد أوميزات سطح إضافية لتعزيز هذا التشابك، وبعض هياكل البناء الجافة تتخلى عن الملاط تمامًا.

الطوباق

يتكون البناء المصنوع من الطوب الصلب من اثنين أوأكثر من الطوب العمودي مع الوحدات التي تعمل أفقياً (تسمى عوارض الطوب) مربوطة مع طوب يمتد عرضيًا على الحائط (يسمى الطوب «الرأسي»). يُعهد جميع صف من الطوب بالمسار. يؤدي نمط الرؤوس والعوارض المستخدمة إلى ظهور «روابط» مختلفة مثل الرابطة المشهجرة (يتألف المسار السادس من الرؤوس)، والربط الإنجليزي، والربط الفلمنكي (مع وجود عارضة وطوب رأسي متناوب في جميع مسار). يمكن حتى تختلف الروابط في القوة وقدرة العزل. تميل الروابط المتداخلة رأسيًا إلى حتى تكون أقوى إلى حد ما وأقل عرضة للتصدع الكبير من الرابطة غير المتداخلة.

التماثل والبساطة

يتيح الاختيار الواسع لأنماط الطوباق والأنواع المتاحة عمومًا في الدول الصناعية تنوعًا كبيرًا في ظهور المنتج النهائي. في المباني التي بنيت خلال الخمسينيات والسبعينيات من القرن العشرين، كانت درجة تماثل الطوباق عالية والدقة في البناء نموذجية. في الفترة التي انقضت منذ ذلك الحين كان هذا الأسلوب يعتبر عقيما للغاية، لذلك بُذلت محاولات لتقليد العمل القديم الأكثر خشونة. بعض أسطح القرميد مصنوعة لتبدوبسيطة خاصةً عن طريق تضمين الطوباق المحروق، الذي له لون أغمق أوشكل غير منتظم. قد يستخدم البعض الآخر طوبًا قديمًا قابل للإصلاح، أوقد يحدث عمر الطوب الجديد مصطنعًا عن طريق تطبيق علاجات سطحية مختلفة، مثل التدوير. نُفذت محاولات بسيطة في أواخر القرن العشرين من قِبل بنائين متخصصين بأسلوب فني حر، إذ كانت المسارات غير مستقيمة عن قصد، لتشكيل انطباعات عضوية أكثر.

البناء الأفعواني

الجدار الأفعواني هوجدار من الطوب يتبع مسار أفعواني، بدلاً من الخط المستقيم. هذا النوع من الجدران أكثر مقاومة للسقوط من الجدار المستقيم، لدرجة أنه قد يحدث مصنوعًا من بترة واحدة عمودية من الطوب غير المدعم، وعلى الرغم من طوله فقد يحدث أكثر اقتصادًا من الجدار المستقيم.

الحماية من الحرائق

الجدران الحجرية لها تأثير ماص للحرارة، كما هوالحال في المياه المرتبطة كيميائياً والرطوبة غير المرتبطة من الكتلة الخرسانية والخرسانة المصبوبة إذا كانت فتحات التصريف داخل الطوب ممتلئة. يمكن للبناء حتى يتحمل درجات حرارة تصل إلى 1000 درجة فهرنهايت ويمكن حتى يتحمل التعرض المباشر للنيران لمدة تصل إلى أربعة ساعات. بالإضافة إلى ذلك، يُبقي البناء الخرساني الحرائق في الغرفة التي ينشب فيها 93% من الوقت. ولهذه الأسباب، تمتلك وحدات البناء الخرسانية أعلى تصنيف لانتشار لهب النار من فئة إيه.

يمكن أيضًا بناء مباني حجرية لزيادة السلامة والحد من الأضرار الناجمة عن الحريق، مثل استخدام فواصل الحريق أثناء البناء.

النمذجة الميكانيكية للهياكل الحجرية

من وجهة نظر نمذجة المواد، تعتبر حجارة البناء مادة خاصة ذات خواص ميكانيكية شديدة (مع نسبة عالية جدًا بين مقاومة الانضغاط والتوتر)، إذ لا تنتشر الأحمال المطبقة مثلما تعمل في الأجسام المرنة، ولكن تميل للتنقل على طول الخطوط الشديدة الصلابة.

المراجع

حجارة البناء في المشاريع الشقيقة

---

• صور وملفات صوتية من كومنز