Byggematerialer er de grunnleggende konstruksjonsstoffene, og bestemmer en bygnings egenskaper, stil og effekter. Tradisjonelle byggematerialer inkluderer hovedsakelig stein, tre, leire, kalk og gips, mens moderne byggematerialer omfatter stål, sement, betong, glass og plast. Hver av dem har særegne egenskaper og spiller en betydelig rolle i konstruksjonen.
Tradisjonelt byggemateriale
1. Stein
Stein er et av de tidligste tradisjonelle byggematerialene som ble brukt i menneskets historie. Det har rikelig med reserver, utbredt distribusjon, fin struktur, høy trykkfasthet, god vannmotstand, holdbarhet og utmerket slitestyrke. Vest-Europa brukte en gang stein i stor grad i arkitektur, med bemerkelsesverdige eksempler som det praktfulle slottet i Versailles i Frankrike og det britiske parlamentet. I tillegg ble de egyptiske pyramidene konstruert med presist kuttede store steinblokker. Steinarkitektur bærer en aura av storhet, høytidelighet og adel. På grunn av sin høye tetthet og vekt har imidlertid steinkonstruksjoner en tendens til å ha tykkere vegger, noe som reduserer bygningens gulvarealforhold. Likevel kan den brukes som et symbol på luksus i eksklusiv arkitektur, og skaper unike kunstneriske effekter.
2. Tre
Tre, som et tradisjonelt byggemateriale, har egenskaper som lettvekt, høy styrke, estetisk appell, god bearbeidbarhet, fornybarhet, resirkulerbarhet og miljøvennlighet uten forurensning. Derfor viser trekonstruksjoner utmerket stabilitet og seismisk motstand. Tre som brukes i konstruksjon har imidlertid også ulemper. Det er utsatt for deformasjon, sprekker, muggvekst og insektangrep. Dessuten er det utsatt for brann, noe som kan påvirke kvaliteten og holdbarheten.
Tre har vært et tidløst byggemateriale på grunn av sine overlegne mekaniske egenskaper, og har vært mye brukt i byggevirksomhet siden antikken. Enkelte bygninger, som deler av Nanchan-tempelet og Foguang-tempelet på Wutai-fjellet i Kina, fungerer som typiske arkitektoniske representasjoner. Disse strukturene har slake, uforanderlige skråninger, omfattende takskjegg, fremtredende braketter og en høytidelig og enkel stil.
I moderne anleggsprosjekter er elementer som bjelker, søyler, støtter, dører, vinduer og til og med betongformer avhengige av tre. Som et pustende byggemateriale gir tre varme om vinteren og kjølighet om sommeren, og skaper dermed det mest passende bomiljøet for mennesker.
Nanchan-tempelet, Kina
3. Leirstein
Leirstein er en type menneskeskapt byggemateriale. I lang tid har vanlige leirstein vært det viktigste veggmaterialet for boligbygging i Kina. Leirstein kjennetegnes av sin lille størrelse, lette vekt, enkle konstruksjon, ordnede og regelmessige form, bæreevne, isolasjons- og vedlikeholdsevne, samt fasadedekorasjon. Bruken av dem i konstruksjon har spilt en betydelig rolle i å skape boarealer for mennesker. Den forbudte by er en typisk arkitektonisk representasjon som bruker leirstein. De regelmessig formede leirsteinene som brukes til den ytre fasaden bidrar til Den forbudte bys imponerende kunstneriske effekt. Råmaterialet for leirstein er imidlertid naturlig leire, og produksjonen av dem innebærer å ofre dyrkbar jord. Gradvis har de blitt erstattet av andre materialer. Likevel vil deres plass i menneskehetens arkitekturhistorie aldri bli visket ut.
4. Lime
Kalk, som et tradisjonelt byggemateriale, er kjent for sin sterke plastisitet, langsomme herdeprosess, lave styrke etter herding og betydelige volumkrymping under herding. De tusenvis av år med historie vitner om menneskehetens tillit til og avhengighet av dette materialet. Kalk er fortsatt et viktig byggemateriale, mye brukt i ulike byggeprosjekter og industrier, som innvendig pussing, blanding av kalkmørtel og fugemasse, og tilberedning av leirstein og murstein.
På samme måte kan gips, et annet gammelt tradisjonelt byggemateriale, skryte av rikelig med råvarer, en enkel produksjonsprosess, lavt energiforbruk, sterk fuktabsorpsjon, rimelig pris og miljøvennlighet. Det er spesielt egnet for moderne arkitektoniske innvendige skillevegger, dekorasjoner og etterbehandlingsprosjekter. I tillegg brukes det primært til å lage gips og gipsprodukter.
Moderne byggemateriale
5. Stål
Stål spiller en avgjørende rolle som byggemateriale i moderne arkitektur. Stål har utmerkede egenskaper som lett, men likevel høy styrke, god plastisitet og seighet, sikkerhet og pålitelighet, høyt industrialiseringsnivå, rask konstruksjonshastighet, enkel demontering, gode tetningsegenskaper og høy varmebestandighet. Disse førsteklasses egenskapene gjør det essensielt i moderne arkitektur, primært brukt i store stålkonstruksjoner som flyplasser og stadioner, høyhus i stålkonstruksjoner, inkludert hoteller og kontorbygg, ruvende konstruksjoner som TV- og kommunikasjonstårn, platekonstruksjoner i stål som store oljetanker og gasstanker, industrielle fabrikkkonstruksjoner i stål, lette stålkonstruksjoner som små lagerbygninger, stålkonstruksjoner i broer og stålkonstruksjoner for å flytte komponenter som heiser og kraner.
6. Sement
Sement, som et moderne byggemateriale, finner omfattende bruksområder innen industri, landbruk, vannressurser, transport, byutvikling, havner og forsvarsbygging. I moderne tid har det blitt et uunnværlig byggemateriale for ethvert byggeprosjekt. Sement er et uorganisk pulvermateriale som, når det blandes med vann, danner en flytende og formbar pasta. Over tid gjennomgår denne sementpastaen fysiske og kjemiske endringer, og omdannes fra en formbar pasta til et herdet fast stoff med en viss styrke. Den kan også binde sammen faste masser eller granulære materialer for å skape en enhetlig struktur. Sement herder ikke bare og får styrke når den utsettes for luft, men kan også herde i vann, og opprettholde og til og med forbedre sin styrke. Sement er mye brukt i byggeprosjekter, med et bredt spekter av bruksområder innen anleggsteknikk, olje- og gassinfrastruktur, demningsbygging, murverk, veibygging og mer.
7. Betong
Betong, som et moderne byggemateriale, spiller en svært viktig rolle i moderne byggeprosjekter. Betong er et byggemateriale som dannes ved å blande bindemidler som leire, kalk, gips, vulkansk aske eller naturlig asfalt med tilslag som sand, slagg og pukk. Det har utmerkede egenskaper, inkludert sterk kohesjon, holdbarhet og vannmotstand. Betong regnes imidlertid som et sprøtt materiale med høy trykkfasthet, men svært lav strekkfasthet, noe som gjør det utsatt for sprekker.
Med introduksjonen av sement og stål ble det oppdaget at kombinasjonen av disse materialene ga bedre bindingsstyrke og tillot dem å utfylle hverandres svakheter samtidig som de utnyttet styrkene sine. Ved å innlemme stålarmering i betong beskytter det ikke bare stålet mot eksponering for atmosfæren, noe som forhindrer korrosjon, men forbedrer også den strukturelle komponentens strekkfasthet. Dette førte til utviklingen av armert betong, noe som utvidet bruksområdet for betong i konstruksjon.
Sammenlignet med tradisjonelle mur- og steinkonstruksjoner, trekonstruksjoner og stålkonstruksjoner har betongkonstruksjoner gjennomgått en rask utvikling og har blitt det primære strukturelle materialet innen anleggsteknikk. Dessuten fortsetter høyprestasjonsbetong og innovative betongtyper å utvikle seg innen byggebransjen.
8. Glass
Videre brukes glass og plast, som moderne innovative byggematerialer, kontinuerlig i moderne byggeprosjekter. Glass kan oppfylle kravene til dagslys, dekorasjon og fasadedesign, i samsvar med energieffektivitetskravene til moderne arkitektur. Glass finner anvendelse i nesten alle fasetter av konstruksjon på grunn av sine forskjellige typer, som herdet glass, halvherdet glass, isolert glass, laminert glass, tonet glass, belagt glass, mønstret glass, brannsikkert glass, vakuumglass og mer.
Shanghai-Poly-Grand-teateret
9. Plast
Plast er en fremvoksende klasse byggemateriale som, på grunn av sin utmerkede ytelse, brede bruksområder og lovende utsikter, regnes som den fjerde hovedkategorien av byggematerialer etter stål, sement og tre i moderne konstruksjon. Plast har et bredt bruksområde, fra tak til bakkeoverflater, og fra utendørs offentlige anlegg til interiørdekorasjonsmaterialer. For tiden er de vanligste bruksområdene for plast i konstruksjon for vann- og avløpsrør, gassoverføringsrør og PVC-dører og -vinduer, etterfulgt av elektriske ledninger og kabler.
En av de viktigste fordelene med plast er deres betydelige energisparingspotensial, der produksjon og bruk av plastprodukter har betydelig lavere energiforbruk sammenlignet med andre byggematerialer. Som et resultat er plast nå mye brukt i ulike tak-, vegg- og gulvkonstruksjonsprosjekter. Feltet for arkitektonisk plast er i kontinuerlig utvikling mot høyere funksjonalitet, forbedret ytelse, allsidighet og kostnadseffektivitet.
10. Silikonforsegling
Silikonforsegling er et pastalignende stoff som dannes ved å blande polydimetylsiloksan som hovedråmateriale med tverrbindingsmidler, fyllstoffer, myknere, koblingsmidler og katalysatorer under vakuumforhold. Ved romtemperatur herder det og danner elastisk silikongummi gjennom en reaksjon med fuktighet i luften. Det brukes til liming og forsegling av ulike typer glass og andre underlag. For tiden tilbyr Eolya multifunksjonelle forseglingsmidler, inkludert glassforsegling, værbestandig forsegling, brannbestandig forsegling, steinforsegling, metallfugeforsegling, muggbestandig forsegling, dekorativ fugeforsegling og isolert glassforsegling, blant annet, tilgjengelig i flere typer og spesifikasjoner.
11. Polyuretanskum (PU-skum)
Polyuretanskum har fått bred oppmerksomhet de siste årene som en ny type byggemateriale. Det syntetiseres fra monomerer som isocyanater og polyoler gjennom en polymerisasjonsreaksjon, der den genererte karbondioksidgassen fungerer som et skumdannende middel. Denne reaksjonen produserer et tett strukturert mikrocellulært skum. Polyuretanskum er primært kategorisert i stivt polyuretanskum, fleksibelt polyuretanskum og halvstivt polyuretanskum. I motsetning til den lukkede cellestrukturen til stivt polyuretanskum, har fleksibelt polyuretanskum en åpencellet struktur, karakterisert ved sin lette vekt, pusteevne og gode elastisitet. Halvstivt polyuretanskum er en åpencellet type skum med en hardhet mellom mykt og stivt skum, og det har høyere kompresjonsbelastningsverdier. Stivt polyuretanskum, et nytt syntetisk materiale med isolasjons- og vanntettingsfunksjoner, har lav varmeledningsevne og liten tetthet, og brukes derfor ofte som isolasjons- og termisk barrieremateriale i konstruksjon.
Sammenlignet med tradisjonelle byggematerialer har polyuretanskum enestående fordeler på ulike områder, inkludert utmerket isolasjonsevne, sterk brannmotstand, høy vannmotstand og stabile mekaniske egenskaper. Det kan påføres på stedet gjennom støping eller sprøyting for å danne et kontinuerlig isolasjonslag, og har funnet omfattende bruksområder i bygningsfasader, tak, gulv, dører, vinduer og varmeledningsnettverk.
Sammenlignet med tradisjonelle og moderne byggematerialer, på grunn av teknologiske fremskritt og utviklende arkitektoniske krav, tilbyr moderne byggematerialer flere fordeler enn tradisjonelle materialer. Som et resultat har de tatt en dominerende posisjon i moderne arkitektur, mens tradisjonelle byggematerialer brukes i en supplementær rolle. Moderne byggematerialer som stål, sement, betong, glass og kompositter har brutt begrensningene for form og størrelse som pålegges av tradisjonelle materialer som stein, tre, leirstein og kalkgips. De har lagt til rette for utviklingen av høyhus med høye spenn og møtt kravene til bybygging, i tråd med trendene innen miljøvern og energisparing i det moderne samfunnet.
Publisert: 31. august 2023
