Materialele de construcție sunt substanțele fundamentale ale construcției, determinând caracteristicile, stilul și efectele unei clădiri. Materialele de construcție tradiționale includ în principal piatra, lemnul, cărămizile de lut, varul și gipsul, în timp ce materialele de construcție moderne includ oțelul, cimentul, betonul, sticla și materialele plastice. Fiecare dintre ele posedă caracteristici distinctive și joacă un rol semnificativ în construcții.
Material de construcție tradițional
1. Piatră
Piatra este unul dintre cele mai vechi materiale de construcție tradiționale utilizate în istoria omenirii. Se remarcă prin rezerve abundente, distribuție largă, structură fină, rezistență ridicată la compresiune, rezistență bună la apă, durabilitate și rezistență excelentă la uzură. Europa de Vest a folosit cândva pe scară largă piatra în arhitectură, exemple notabile incluzând magnificul Palat Versailles din Franța și Parlamentul britanic. În plus, piramidele egiptene au fost construite folosind blocuri mari de piatră tăiate cu precizie. Arhitectura din piatră poartă o aură de grandoare, solemnitate și noblețe. Cu toate acestea, datorită densității și greutății sale mari, structurile din piatră tind să aibă pereți mai groși, ceea ce reduce raportul suprafeței clădirii. Cu toate acestea, poate fi folosită ca simbol al luxului în arhitectura de lux, creând efecte artistice unice.
2. Lemn
Lemnul, ca material de construcție tradițional, posedă caracteristici precum greutate redusă, rezistență ridicată, aspect estetic, bună prelucrabilitate, regenerabilitate, reciclabilitate și este ecologic, fără poluare. Prin urmare, clădirile cu structură din lemn prezintă o stabilitate excelentă și o rezistență seismică. Cu toate acestea, lemnul utilizat în construcții are și dezavantaje. Este predispus la deformare, crăpare, creșterea mucegaiului și infestare cu insecte. Mai mult, este susceptibil la foc, ceea ce îi poate afecta calitatea și durabilitatea.
Lemnul a fost un material de construcție atemporal datorită proprietăților sale mecanice superioare și a fost utilizat pe scară largă în activitățile de construcție încă din cele mai vechi timpuri. Anumite clădiri, precum părți din Templul Nanchan și Templul Foguang de pe Muntele Wutai din China, servesc drept reprezentanți arhitecturali tipici. Aceste structuri au pante line, constante, streșini extinse, console proeminente și un stil solemn și simplu.
În proiectele moderne de inginerie civilă, elemente precum grinzi, coloane, suporturi, uși, ferestre și chiar cofraje de beton se bazează pe lemn. Fiind un material de construcție respirabil, lemnul oferă căldură iarna și răcoare vara, creând astfel cel mai potrivit mediu de viață pentru oameni.
Templul Nanchan, China
3. Cărămizi de lut
Cărămizile de lut sunt un tip de material de construcție artificial. Multă vreme, cărămizile comune de lut au fost principalul material de pereți pentru construcția de locuințe în China. Cărămizile de lut se caracterizează prin dimensiunile lor mici, greutatea redusă, ușurința construcției, forma ordonată și regulată, capacitatea portantă, capacitățile de izolare și întreținere, precum și decorarea fațadei. Aplicarea lor în construcții a jucat un rol semnificativ în crearea spațiilor rezidențiale pentru oameni. Orașul Interzis este o reprezentare arhitecturală tipică care folosește cărămizi de lut. Cărămizile de lut de formă regulată utilizate pentru fațada exterioară contribuie la efectul artistic impresionant al Orașului Interzis. Cu toate acestea, materia primă pentru cărămizile de lut este argila naturală, iar producerea lor implică sacrificarea terenului arabil. Treptat, acestea au fost înlocuite cu alte materiale. Cu toate acestea, poziția lor în istoria arhitecturală a omenirii nu va fi niciodată ștearsă.
4. Lime
Varul, ca material de construcție tradițional, este cunoscut pentru plasticitatea sa puternică, procesul lent de întărire, rezistența redusă după întărire și contracția volumică semnificativă în timpul întăririi. Miile sale de ani de istorie mărturisesc încrederea și dependența omenirii de acest material. Varul rămâne un material de construcție important, utilizat pe scară largă în diverse proiecte de construcții și industrii, cum ar fi tencuielile interioare, amestecarea mortarului de var și a rosturilor și prepararea cărămizilor de chirpici și lut.
În mod similar, gipsul, un alt material de construcție tradițional străvechi, se mândrește cu materii prime abundente, un proces de producție simplu, un consum redus de energie pentru producție, o absorbție puternică a umidității, un preț accesibil și un respect pentru mediu. Este potrivit în special pentru pereți despărțitori interiori arhitecturali moderni, decorațiuni și proiecte de finisare. În plus, este utilizat în principal pentru fabricarea tencuielii de ipsos și a produselor din ipsos.
Materiale de construcție moderne
5. Oțel
Oțelul joacă un rol crucial în arhitectura modernă ca material de construcție. Oțelul posedă calități excelente, cum ar fi greutatea redusă, dar rezistența ridicată, plasticitatea și tenacitatea bune, siguranța și fiabilitatea, nivelul ridicat de industrializare, viteza mare de construcție, demontarea ușoară, proprietăți bune de etanșare și rezistența ridicată la căldură. Aceste caracteristici premium îl fac esențial în arhitectura modernă, fiind utilizat în principal în structuri metalice de mari dimensiuni, cum ar fi aeroporturi și stadioane, structuri metalice pentru clădiri înalte, inclusiv hoteluri și clădiri de birouri, structuri impunătoare, cum ar fi turnuri de televiziune și comunicații, structuri metalice cu înveliș plat, cum ar fi rezervoare mari de stocare a petrolului și rezervoare de gaz, structuri metalice pentru fabrici industriale, structuri metalice ușoare, cum ar fi depozite mici, structuri metalice pentru poduri și structuri metalice pentru componente mobile, cum ar fi ascensoare și macarale.
6. Ciment
Cimentul, ca material de construcție modern, își găsește aplicații extinse în industrie, agricultură, resurse de apă, transporturi, dezvoltare urbană, construcții portuare și de apărare. În epoca modernă, a devenit un material de construcție indispensabil pentru orice proiect de construcții. Cimentul este un material anorganic sub formă de pulbere care, atunci când este amestecat cu apă, formează o pastă fluidă și maleabilă. În timp, această pastă de ciment suferă modificări fizice și chimice, transformându-se dintr-o pastă maleabilă într-un solid întărit cu un anumit nivel de rezistență. De asemenea, poate lega împreună mase solide sau materiale granulare pentru a crea o structură unificată. Cimentul nu numai că se întărește și câștigă rezistență atunci când este expus la aer, dar se poate întări și în apă, menținându-și și chiar îmbunătățindu-și rezistența. Cimentul este utilizat pe scară largă în proiecte de construcții, cu o gamă largă de aplicații în inginerie civilă, infrastructură petrolieră și gazieră, construcții de baraje, construcții de zidărie, construcții de drumuri și multe altele.
7. Beton
Betonul, ca material de construcție modern, joacă un rol extrem de important în proiectele de construcții contemporane. Betonul este un material de construcție format prin amestecarea agenților de legare precum argila, varul, gipsul, cenușa vulcanică sau asfaltul natural cu agregate precum nisipul, zgura și piatra concasată. Se mândrește cu proprietăți excelente, inclusiv coeziune puternică, durabilitate și rezistență la apă. Cu toate acestea, betonul este considerat un material fragil cu rezistență mare la compresiune, dar rezistență foarte scăzută la tracțiune, ceea ce îl face predispus la fisuri.
Odată cu introducerea cimentului și oțelului, s-a descoperit că combinarea acestor materiale a oferit o rezistență mai bună la îmbinări și le-a permis să își completeze reciproc punctele slabe, valorificându-și în același timp punctele forte. Prin încorporarea armăturii de oțel în beton, nu numai că protejează oțelul de expunerea la atmosferă, prevenind coroziunea, dar sporește și rezistența la tracțiune a componentei structurale. Acest lucru a condus la dezvoltarea betonului armat, extinzând gama de aplicații ale betonului în construcții.
În comparație cu structurile tradiționale din cărămidă și piatră, structurile din lemn și structurile din oțel, structurile din beton au cunoscut o dezvoltare rapidă și au devenit principalul material structural în ingineria civilă. Mai mult, betonul de înaltă performanță și tipurile inovatoare de beton continuă să avanseze și să evolueze în domeniul construcțiilor.
8. Sticlă
În plus, sticla și plasticul, ca materiale de construcție moderne și inovatoare, sunt utilizate continuu în proiectele de construcții contemporane. Sticla poate îndeplini cerințele de iluminat natural, decorare și design al fațadelor, aliniindu-se cerințelor de eficiență energetică ale arhitecturii moderne. Sticla își găsește aplicații în aproape toate aspectele construcțiilor datorită diferitelor sale tipuri, cum ar fi sticla securizată, sticla semi-securizată, sticla izolatoare, sticla laminată, sticla fumurie, sticla acoperită, sticla modelată, sticla ignifugă, sticla vidată și multe altele.
Teatrul Poly-Grand din Shanghai
9. Plastic
Plasticul este o clasă emergentă de materiale de construcție care, datorită performanței sale excelente, gamei largi de aplicații și perspectivelor promițătoare, este considerată a patra categorie majoră de materiale de construcție după oțel, ciment și lemn în construcțiile moderne. Plasticul are o gamă largă de aplicații, de la acoperișuri la suprafețe de sol și de la facilități publice exterioare la materiale de decorare interioară. În prezent, cele mai comune aplicații ale plasticului în construcții sunt pentru conductele de apă și drenaj, conductele de transport al gazelor și ușile și ferestrele din PVC, urmate de firele și cablurile electrice.
Unul dintre avantajele semnificative ale materialelor plastice este potențialul lor substanțial de economisire a energiei, producția și utilizarea produselor din plastic având un consum de energie semnificativ mai mic în comparație cu alte materiale de construcție. Drept urmare, materialele plastice sunt acum utilizate pe scară largă în diverse proiecte de construcție a acoperișurilor, pereților și pardoselilor. Domeniul materialelor plastice arhitecturale evoluează continuu către o funcționalitate mai mare, performanțe îmbunătățite, versatilitate și eficiență a costurilor.
10. Sigilant siliconic
Etanșantul siliconic este o substanță pastoasă formată prin amestecarea polidimetilsiloxanului ca materie primă principală cu agenți de reticulare, materiale de umplutură, plastifianți, agenți de cuplare și catalizatori în condiții de vid. La temperatura camerei, se întărește și formează cauciuc siliconic elastic printr-o reacție cu umiditatea din aer. Este utilizat pentru lipirea și etanșarea diferitelor tipuri de sticlă și a altor substraturi. În prezent, Eolya oferă etanșanți multifuncționali, inclusiv etanșanți pentru sticlă, etanșanți rezistenți la intemperii, etanșanți rezistenți la foc, etanșanți pentru piatră, etanșanți pentru rosturi metalice, etanșanți rezistenti la mucegai, etanșanți decorativi pentru rosturi și etanșanți pentru geam izolant, printre altele, disponibili în mai multe tipuri și specificații.
11. Spumă poliuretanică (spumă PU)
Ca nou tip de material de construcție, spuma poliuretanică a atras o atenție sporită în ultimii ani. Aceasta este sintetizată din monomeri precum izocianați și polioli printr-o reacție de polimerizare, gazul de dioxid de carbon generat servind ca agent de spumare. Această reacție produce o spumă microcelulară cu structură compactă. Spuma poliuretanică este clasificată în principal în spumă poliuretanică rigidă, spumă poliuretanică flexibilă și spumă poliuretanică semirigidă. Spre deosebire de structura cu celule închise a spumei poliuretanice rigide, spuma poliuretanică flexibilă are o structură cu celule deschise, caracterizată prin greutatea redusă, respirabilitatea și rezistența bună. Spuma poliuretanică semirigidă este un tip de spumă cu celule deschise, cu o duritate între spuma moale și cea rigidă și are valori mai mari ale sarcinii de compresie. Spuma poliuretanică rigidă, un material sintetic nou cu funcții de izolare și impermeabilizare, are o conductivitate termică scăzută și o densitate mică, fiind astfel adesea utilizată ca material de izolație și barieră termică în construcții.
Comparativ cu materialele de construcție tradiționale, spuma poliuretanică posedă avantaje remarcabile în diverse aspecte, inclusiv performanțe excelente de izolație, rezistență puternică la foc, rezistență ridicată la apă și proprietăți mecanice stabile. Poate fi aplicată la fața locului prin turnare sau pulverizare pentru a forma un strat izolator continuu și a găsit aplicații extinse în exteriorul clădirilor, acoperișuri, podele, uși, ferestre și rețele de conducte de încălzire.
Comparativ cu materialele de construcție tradiționale și moderne, datorită progreselor tehnologice și cerințelor arhitecturale în continuă evoluție, materialele de construcție moderne oferă mai multe avantaje decât cele tradiționale. Drept urmare, acestea au ocupat o poziție dominantă în arhitectura contemporană, în timp ce materialele de construcție tradiționale sunt aplicate într-un rol suplimentar. Materialele de construcție moderne, cum ar fi oțelul, cimentul, betonul, sticla și compozitele, au rupt constrângerile de formă și dimensiune impuse de materialele tradiționale precum piatra, lemnul, cărămizile de lut și gipsul-var. Acestea au facilitat dezvoltarea de structuri înalte și cu deschideri mari și au satisfăcut cerințele construcțiilor urbane, aliniindu-se tendințelor de protecție a mediului și conservare a energiei în societatea modernă.
Data publicării: 31 august 2023
