Чавун у будівництві та архітектурі (у англомовній літературі — чавунна архітектура, )  — використання чавуну в будівництві та архітектурі як будівельного матеріалу для виготовлення як відповідальних несучих конструкцій (колони, балки, каркаси, несучі стіни, несучі частини перекрить тощо), так і другорядних конструкцій і малих архітектурних форм (альтакок, фонтанів тощо) та для суто декоративних (перила, грати, огорожі, декоративні оздоблення тощо) і суміжних будівельних матеріалів (трубопроводів, трубопровідної арматури, батарей тощо).

У сучасній будівельній галузі і в архітектурі чавун використовується дуже обмежено. У виробництві несучих конструкцій місце, яке свого часу посідав чавун, наразі посіли сталь або інші конструкційні матеріали.

Період використання чавуну як будівельного матеріалу припадає переважно на 1779—1880 роки (подекуди до 1900 року), пізніше він був витіснений якіснішими будівельними матеріалами — спочатку зварним залізом (ковким залізом), потім сталлю і використання його в багатьох сферах будівельної галузі вже давно є питанням історії. Витіснення чавуну з будівельної галузі відбулося через те, що поряд з певними позитивними конструкційними якостями (значна міцність на стискання) чавун має значні негативні властивості (мала міцність на розтяг, крихкість) порівняно з ковким (зварним) залізом та зі сталлю. Поступове і врешті-решт майже повне витиснення чавуну з будівельної галузі відбулося після винайдення і широкого впровадження у промисловість спочатку пудлінгування (1784), що дало у великих масштабах краще за якістю зварне (ковке) залізо аніж давав кричний процес, і особливо — після винайдення способів масового виробництва ливарної сталі (бесемерівський, 1855; мартенівський, 1864; томасівський, 1878), що має набагато кращі конструкційні властивості.

Хоча чавун у будівництві використовувався в багатьох країнах, лише в деяких з них (Британія, США, Франція та в деяких їхніх колоніях, наприклад в Австралії) він набув в цій сфері особливо широкого і різноманітного застосування. Тобто він був розповсюджений у будівництві у тих країнах, де обсяги промислового виробництва заліза у вигляді чавуну досягли високого рівня ще до винайдення способів масового виробництва сталі.

Як конструкційний матеріал чавун використовувався у мостобудуванні, будівництві цивільних і промислових будівель та при спорудженні інших об'єктів. В перші десятиліття залізничного транспорту чавун був матеріалом, з якого виготовляли злізничні рейки.

Тим не менш, чавун і зараз (2019) подекуди використовується у будівництві. З чавуну виготовляють елементи будівельних конструкцій, в тому числі й таких відповідальних, як опорні частини залізобетонних балок, ферм, тунелі метрополітену, башмаки під колони тощо.Т. М. Пащенко, З. І. Світла. Будівельне матеріалознавство. Навчальний посібник. — Київ: Аграрна освіта, 2013. — 330 с. — С. 108—110. ISBN 978-966-7906-59-7.

Історія

Китайці були першими, хто використовував чавун у будівництві. Способи виплавки цього металу китайці винайшли ще на зламі 5-6 ст. до н. е., однак використання ними чавуну у будівництві відбулося пізніше. У2007 році за 45 км від міста Ченду (провінція Сичуань) в ході археологічних розкопок на мілині річки Шітін було виявлено чавунний стовп, що колись слугував опорою моста через річку Шітін. Стовп був виготовлений у 96 році до н. е. за династії Хань. Його висота 1,1 м, в перетині він круглий, діаметром 551 мм при основі і 510 мм у горішній частині, вагою 1,38 т. Стовп виготовлений з перлітного сірого чавуну.LI Yingfu. A cast-iron bridge pier dated 96 BCE found in Sichuan, China. // Historical Metallurgy. 49(1) for 2015 (published 2016). P. 26–36. Пізніше чавун застосовували інколи для виготовлення стовпів повнорозмірних пагод.Stanford Mc Krause. History of Chemistry. — Cambridge Stanford Books, 2019. 80 pages. ISBN 1795633360 ISBN 978-1795633369 Про це відомо з записів японського будиського монаха Енніна, який подорожував Китаєм у 838—847 роках, під час династії Тан. Початок такого використання чавуну в Китаї припадає приблизно на 7 століття. Переслідування будизму у Китаї у 840-х роках призвели до руйнування багатьох з цих будов. Під час пізнішої династії Сун також будувалися пагоди з чавуну. Найвидатнішим збереженим прикладом з них є побудована у 1061 році 13-поверхова залізна пагода у монастирі Юцуань (тепер місто Дан'ян, провінція Хубей). При будівництві пагоди використано 53,848 т чавуну. Її висота 21,28 м. Song Dynasty . PediaPress. 242 — 243.

На момент початку використання китайцями чавуну у будівництві пагод європейські металурги лише починали знайомство з цим металом, його властивостями й способами його виробництва. Відомий в Європі приблизно з 8 століття чавун до початку використання його у будівництві протягом століть використовувався для лиття лише відносно невеликих предметів — чавунного посуду, гармат, огорож, балюстрад,Cast-iron architecture. // G.E. Kidder Smith. Source Book of American Architecture: 500 Notable Buildings from the 10th Century to the Present. — Princeton Architectural Press, New York, 1996. — P. 225—227. ISBN 1-56898-024-8 ISBN 156898-025-6 обладнання для камінів, художнього литва тощо, і, звісно, основним видом використання чавуну була переробка його на ковке залізо, тобто — використання його як проміжного напівпродукту у двоступеневому процесі виробництва ковкого заліза (сам чавун обробці куванням не піддавався через свою ламкість).

Розквіт використання чавуну в ролі будівельного матеріалу припав на період між 1790 роком і серединою 1840-х років, після чого чавун поступово почав поступатися місцем ковкому залізу, яке своєю чергою в останній чверті 19 століття поступилося місцем сталі.Iron and steel. // Gerald W. R. Ward. The Grove Encyclopedia of Materials and Techniques in Art. Oxford University Press, 2008. — P.

Одним з найперших в Європі прикладів використання чавуну як матеріалу для виготовлення несучих будівельних конструкцій були чавунні колони для каміну і витяжної труби на кухні Алкобаського монастиря у Португалії, у 1750 році.

Перше використання чавуну в Європі в ролі конструкційного матеріалу для спорудження суцільно металевої конструкції відноситься до часів промислової революції, коли розвиток доменного виробництва в Англії призвів до збільшення обсягів виробництва чавуну і зменшення ціни на нього, що створило можливість використання його для будівництва великих споруд.Tylecote, R. F. (1992). A History of Metallurgy (Second ed.). London: Maney Publishing, for the Institute of Materials. pp. 122—125. ISBN 978-0901462886 Першою великою спорудою, побудованою з будівельних конструкцій, вилитих з чавуну, став арковий Залізний міст через річку Северн у графстві Шропшир в Англії, побудований у 1779 році. Оскільки на той час теорії будівництва металевих мостів не існувало, міст було побудовано з використанням конструктивних елементів, що до того застосовувалися у зведенні дерев'яних мостів. На виробництво деталей мосту було витрачено 378 т чавуну.Iron Bridge. // Pantologia: a new cabinet cyclopaedia, comprehending a complete series of essays, treatises, and systems. Volume VI. — London, 1812. Перші ідеї щодо будівництва чавунних мостів були запропоновані ще у 16 столітті в Італії, також у 1755 році в Ліоні робилася спроба будівництва чавунного аркового моста, однак вона була відхилена через дорожнечу і було надано перевагу дерев'яному мосту.Iron Bridges. // Encyclopædia Britannica. Eighth edition. Volume XII. — Edinburgh, 1856. — P. 575—610.

Використання саме чавуну, а не іншого виду заліза (ковкого заліза, литої сталі) на початку використання металу у будівництві було викликано тим, що це був єдиний відомий на той час вид (сплав) заліза, який могли отримувати у необхідній кількості для такого застосування за відносно низької ціни. Ковке залізо, що його виготовляли з чавуну відомими тоді методами — кричним процесом, було дорогим матеріалом для такого застосування. Ливарна сталь, тигельний спосіб виплавлення якої 1740 року винайшов Б. Гунтсман, не могла конкурувати навіть зі зварним залізом, не кажучи про чавун, через свою дорожнечу і малу продуктивність тигельного виробництва, яке не могло дати потрібної кількості рідкого металу. Чавун виробляли у розплавленому вигляді (на відміну від ковкого заліза, що його виготовляли у вигляді «тістоподібних» луп) й у достатній кількості (на відміну від тигельної литої сталі), тому з чавуну методом лиття можна було виробляти потрібні будівельні конструкції будь-якої форми без додаткових витрат на ковальські роботи і додаткових витрат палива (як на виробництво ковкого заліза з чавуну й на розігрів металу при ковальських роботах) — достатньо було залити рідкий чавун у відповідні форми й після застигання металу витягнути з них готові будівельні елементи.

Після спорудження Залізного мосту через річку Северн в наступні роки пропонувалися нові конструкції металевих мостів — з використанням чавуну або ковкого заліза, однак, вони не були побудовані. Другий в історії чавунний (і взагалі другий металевий) міст було побудовано у 1796 році за проєктом Томаса Телфорда через річку Северн, трохи вище за течією від місця, де вже стояв перший Залізний міст.

Льнопрядильна фабрика у Дітерінгтоні, одному з районів міста Шрусбері у графстві Шропшир в Англії, побудована у 1796 році за проєктом архітектора Чарльза Бейджа, вважається першим будинком, зведенним з використанням чавунного каркаса — конструкції, складенної з чавунних колон та балок. Чавунний каркас підтримував цегляні дугоподібні склепінчасті стелі та підлоги, застелені цеглею. Зовнішні стіни будівлі вимуровані цеглою. Будинок зведено у георгіанському стилі. Використання металевих конструкцій було запропоновано бажанням уникнути використання деревини у будівництві і тим самим зробити будівлю льонопрядільні пожежобеспечною, бо на той час пожежі на таких фабриках були частим явищем. Крім того, використання відносно тонких чавунних колон дозволяло замінити масивні кам'яні або цегляні колони і тим самим значно збільшити площу виробничих приміщень при тих самих зовнішніх розмірах будівлі.

З кінця 18 століття чавун почали використовувати при зведенні мостів-каналів (транспортних акведуків). У лютому 1796 року в Англії на судноплавному каналі Дербі за проєктом Бенджаміна Аутрама () було побудовано перший чавунний транспортний акведук — Холмський акведук (). Акведук мав лише один проліт і довжину 13 м (його було розібрано 1970 року). 1796 року, лише на один місяць пізніше від першого, в Англії біля селища Лонгдон-он-Терн на каналі Шрусбері через річку Терн було зведено другий в світі чавунний транспортний акведук, побудований за проєктом Т. Телфорда (помилково його в літературі іноді називають першим, що невірно). Він мав довжину 57 м. Лотік акведука був збірним, складався з чавунних частин, скріплених між собою болтовими з'єднаннями. Надалі було побудовано ще інші чавунні транспортні акведуки.

В 1800 році англієць Уайт взяв патент на використання крокв і покрівлі із чавуну. На заводах Болтона та Уайта в місті Сохо (Англія) з цього матеріалу зробили також підлогу, сходи.

У 1824 році було видано перший підручник з проєктування чавунних конструкцій — «Практичний нарис про міцність чавуну та інших металів» (), автором якого був Томаса Тредголда. Підручник став основним посібником для інженерів на кілька десятиліть. Книжка була, безсумнівно, впливовою, але в деяких відношеннях містила небезпечні помилки.

Першим житловим будинком, побудованим з використанням чавунних конструкцій, вважається будинок комісара Королівської військово-морської корабельні на Бермудах, який побудували у 1820-х роках за проєктом Едварда Голла. В цьому двоповерховому будинку чавунні конструкції були використані для веранд, каркасів підлоги та даху. Всі чавунні конструкції було доставлено з Британії морем. Це показало корисність чавуну як матеріалу, з якого можна виготовляти збірні конструкції і безпечно доставляти їх в будь-яку точку світу. Restoration of the Commissioner's House