Byggmaterial är de grundläggande konstruktionsmaterialen och bestämmer en byggnads egenskaper, stil och effekter. Traditionella byggmaterial inkluderar huvudsakligen sten, trä, tegelstenar, kalk och gips, medan moderna byggmaterial omfattar stål, cement, betong, glas och plast. Var och en av dem har särskiljande egenskaper och spelar en betydande roll i byggandet.
Traditionellt byggmaterial
1. Sten
Sten är ett av de tidigaste traditionella byggmaterialen som använts i mänsklighetens historia. Det har rikliga reserver, utbredd distribution, fin struktur, hög tryckhållfasthet, god vattenbeständighet, hållbarhet och utmärkt slitstyrka. Västeuropa använde en gång i tiden sten i stor utsträckning inom arkitektur, med anmärkningsvärda exempel inklusive det magnifika slottet i Versailles i Frankrike och det brittiska parlamentet. Dessutom konstruerades de egyptiska pyramiderna med exakt utskurna stora stenblock. Stenarkitektur bär en aura av storslagenhet, högtidlighet och adel. På grund av sin höga densitet och vikt tenderar dock stenstrukturer att ha tjockare väggar, vilket minskar byggnadens golvyta. Ändå kan den användas som en symbol för lyx i exklusiv arkitektur, vilket skapar unika konstnärliga effekter.
2. Trä
Trä, som ett traditionellt byggmaterial, har egenskaper som lättvikt, hög hållfasthet, estetiskt tilltalande, god bearbetbarhet, förnybarhet, återvinningsbarhet och att vara miljövänligt utan föroreningar. Därför uppvisar träkonstruktioner utmärkt stabilitet och seismisk motståndskraft. Trä som används i konstruktioner har dock också nackdelar. Det är benäget för deformation, sprickbildning, mögeltillväxt och insektsangrepp. Dessutom är det känsligt för brand, vilket kan påverka dess kvalitet och hållbarhet.
Trä har varit ett tidlöst byggnadsmaterial tack vare sina överlägsna mekaniska egenskaper och har använts flitigt inom byggverksamhet sedan antiken. Vissa byggnader, som delar av Nanchan-templet och Foguang-templet på berget Wutai i Kina, fungerar som typiska arkitektoniska representationer. Dessa strukturer har mjuka, oföränderliga sluttningar, omfattande takfot, framträdande konsoler och en högtidlig och enkel stil.
I moderna anläggningsprojekt förlitar sig element som balkar, pelare, stöd, dörrar, fönster och till och med betongformar på trä. Som ett andningsbart byggnadsmaterial ger trä värme på vintern och svalka på sommaren, vilket skapar den mest lämpliga livsmiljön för människor.
Nanchan-templet, Kina
3. Lertegelstenar
Lertegel är en typ av människoskapat byggnadsmaterial. Under lång tid har vanliga lertegelstenar varit det huvudsakliga väggmaterialet för bostadsbyggnation i Kina. Lertegelstenar kännetecknas av sin lilla storlek, låga vikt, enkla konstruktion, ordnade och regelbundna form, bärförmåga, isolerings- och underhållsförmåga, samt sin fasaddekoration. Deras användning i byggbranschen har spelat en betydande roll för att skapa bostadsutrymmen för människor. Den Förbjudna staden är en typisk arkitektonisk representation som använder lertegelstenar. De regelbundna lertegelstenarna som används för den yttre fasaden bidrar till den Förbjudna stadens imponerande konstnärliga effekt. Råmaterialet för lertegelstenar är dock naturlig lera, och deras produktion innebär att man offrar åkermark. Gradvis har de ersatts av andra material. Ändå kommer deras position i mänsklighetens arkitekturhistoria aldrig att raderas.
4. Lime
Kalk, som ett traditionellt byggmaterial, är känt för sin starka plasticitet, långsamma härdningsprocess, låga hållfasthet efter härdning och betydande volymkrympning under härdning. Dess tusentals år av historia vittnar om mänsklighetens förtroende och beroende av detta material. Kalk är fortfarande ett viktigt byggmaterial som används flitigt i olika byggprojekt och industrier, såsom invändig putsning, blandning av kalkmurbruk och fogbruk samt framställning av adobe- och lertegel.
På liknande sätt kan man säga att gips, ett annat gammalt traditionellt byggmaterial, har ett rikligt utbud av råvaror, en enkel produktionsprocess, låg energiförbrukning, stark fuktabsorption, är överkomligt prisvärt och miljövänligt. Det är särskilt lämpligt för moderna arkitektoniska invändiga skiljeväggar, dekorationer och ytbehandlingar. Dessutom används det främst för att tillverka gips och gipsprodukter.
Modernt byggmaterial
5. Stål
Stål spelar en avgörande roll som byggmaterial i modern arkitektur. Stål har utmärkta egenskaper som lättvikt men hög hållfasthet, god plasticitet och seghet, säkerhet och tillförlitlighet, hög industrialiseringsnivå, snabb bygghastighet, enkel demontering, goda tätningsegenskaper och hög värmebeständighet. Dessa premiumegenskaper gör det oumbärligt i modern arkitektur, främst för användning i stora stålkonstruktioner som flygplatser och arenor, höghus i stålkonstruktioner inklusive hotell och kontorsbyggnader, höga strukturer som TV- och kommunikationstorn, plåtkonstruktioner i stål som stora oljetankar och gastankar, industriella stålkonstruktioner i fabriker, lättviktskonstruktioner i stål som små lager, stålkonstruktioner i broar och stålkonstruktioner för att flytta komponenter som hissar och kranar.
6. Cement
Cement, som ett modernt byggmaterial, finner omfattande tillämpningar inom industri, jordbruk, vattenresurser, transporter, stadsutveckling, hamnar och försvarsbyggnation. I modern tid har det blivit ett oumbärligt byggmaterial för alla byggprojekt. Cement är ett oorganiskt pulvermaterial som, när det blandas med vatten, bildar en flytande och formbar pasta. Med tiden genomgår denna cementpasta fysikaliska och kemiska förändringar och omvandlas från en formbar pasta till ett härdat fast material med en viss hållfasthetsnivå. Det kan också binda samman fasta massor eller granulära material för att skapa en enhetlig struktur. Cement hårdnar inte bara och får styrka när det utsätts för luft utan kan också härda i vatten, vilket bibehåller och till och med förbättrar sin styrka. Cement används ofta i byggprojekt, med ett brett spektrum av tillämpningar inom anläggningsteknik, olje- och gasinfrastruktur, dammbyggnation, murverk, vägbyggnation med mera.
7. Betong
Betong, som ett modernt byggmaterial, spelar en mycket viktig roll i samtida byggprojekt. Betong är ett konstruktionsmaterial som bildas genom att blanda bindemedel som lera, kalk, gips, vulkanaska eller naturlig asfalt med ballast som sand, slagg och krossad sten. Det har utmärkta egenskaper, inklusive stark kohesion, hållbarhet och vattenbeständighet. Betong anses dock vara ett sprött material med hög tryckhållfasthet men mycket låg draghållfasthet, vilket gör det benäget att spricka.
Med introduktionen av cement och stål upptäcktes det att kombinationen av dessa material gav bättre bindningsstyrka och gjorde det möjligt för dem att komplettera varandras svagheter samtidigt som de utnyttjade sina styrkor. Genom att införliva stålarmering i betong skyddas inte bara stålet från exponering för atmosfären, vilket förhindrar korrosion, utan förbättrar även konstruktionskomponentens draghållfasthet. Detta ledde till utvecklingen av armerad betong, vilket utökade användningsområdet för betong inom byggbranschen.
I jämförelse med traditionella tegel- och stenkonstruktioner, träkonstruktioner och stålkonstruktioner har betongkonstruktioner genomgått en snabb utveckling och har blivit det primära konstruktionsmaterialet inom anläggningsteknik. Dessutom fortsätter högpresterande betong och innovativa betongtyper att utvecklas inom byggbranschen.
8. Glas
Dessutom används glas och plast, som moderna innovativa byggmaterial, kontinuerligt i samtida byggprojekt. Glas kan uppfylla kraven på dagsljus, dekoration och fasaddesign, vilket överensstämmer med energieffektivitetskraven inom modern arkitektur. Glas används i nästan alla aspekter av byggnation tack vare sina olika typer, såsom härdat glas, halvhärdat glas, isolerglas, laminerat glas, tonat glas, belagt glas, mönstrat glas, brandsäkert glas, vakuumglas med mera.
Shanghai-Poly-Grand-teatern
9. Plast
Plast är en framväxande klass av byggmaterial som, på grund av dess utmärkta prestanda, breda användningsområde och lovande framtidsutsikter, anses vara den fjärde stora kategorin av byggmaterial efter stål, cement och trä inom modern byggnation. Plast har ett brett användningsområde, från tak till markytor, och från offentliga utomhusanläggningar till inredningsmaterial. För närvarande är de vanligaste användningsområdena för plast inom byggnation för vatten- och avloppsrör, gasledningar och PVC-dörrar och -fönster, följt av elektriska ledningar och kablar.
En av de betydande fördelarna med plast är deras betydande energibesparingspotential, där produktion och användning av plastprodukter har betydligt lägre energiförbrukning jämfört med andra byggmaterial. Som ett resultat används plast nu i stor utsträckning i olika tak-, vägg- och golvbyggnadsprojekt. Området arkitektoniska plaster utvecklas ständigt mot högre funktionalitet, förbättrad prestanda, mångsidighet och kostnadseffektivitet.
10. Silikonförsegling
Silikonfogmassa är en pastaliknande substans som bildas genom att blanda polydimetylsiloxan som huvudråvara med tvärbindningsmedel, fyllmedel, mjukgörare, kopplingsmedel och katalysatorer under vakuumförhållanden. Vid rumstemperatur härdar den och bildar elastiskt silikongummi genom en reaktion med fukt i luften. Den används för att binda och täta olika typer av glas och andra underlag. För närvarande erbjuder Eolya multifunktionella tätningsmedel, inklusive glasfogmassa, väderbeständig tätning, brandbeständig tätning, stenfogmassa, metallfogmassa, mögelbeständig tätning, dekorativ fogmassa och isolerglasfogmassa, bland annat, tillgängliga i flera typer och specifikationer.
11. Polyuretanskum (PU-skum)
Som en ny typ av byggmaterial har polyuretanskum fått stor uppmärksamhet de senaste åren. Det syntetiseras från monomerer som isocyanater och polyoler genom en polymerisationsreaktion, där den genererade koldioxidgasen fungerar som skumbildare. Denna reaktion producerar ett tätt strukturerat mikrocellulärt skum. Polyuretanskum kategoriseras huvudsakligen i styvt polyuretanskum, flexibelt polyuretanskum och halvstyvt polyuretanskum. Till skillnad från den slutna cellstrukturen hos styvt polyuretanskum har flexibelt polyuretanskum en öppencellig struktur, som kännetecknas av sin lätta vikt, andningsförmåga och goda motståndskraft. Halvstyvt polyuretanskum är en öppencellig typ av skum med en hårdhet mellan mjukt och styvt skum, och det har högre kompressionsbelastningsvärden. Stelt polyuretanskum, ett nytt syntetiskt material med isolerings- och vattentätningsfunktioner, har låg värmeledningsförmåga och liten densitet, och används därför ofta som isolerings- och värmebarriärmaterial i konstruktioner.
Jämfört med traditionella byggmaterial har polyuretanskum enastående fördelar inom olika aspekter, inklusive utmärkt isoleringsprestanda, stark brandbeständighet, hög vattenbeständighet och stabila mekaniska egenskaper. Det kan appliceras på plats genom gjutning eller sprutning för att bilda ett kontinuerligt isoleringsskikt och har funnit omfattande tillämpningar inom byggnadsfasader, tak, golv, dörrar, fönster och värmeledningsnät.
Jämfört med traditionella och moderna byggmaterial erbjuder moderna byggmaterial, tack vare tekniska framsteg och utvecklande arkitektoniska krav, fler fördelar än traditionella. Som ett resultat har de tagit en dominerande position i modern arkitektur, medan traditionella byggmaterial används i en kompletterande roll. Moderna byggmaterial som stål, cement, betong, glas och kompositer har brutit mot de begränsningar av form och storlek som traditionella material som sten, trä, tegel och kalkgips ställer. De har underlättat utvecklingen av höga byggnader med djupa spann och uppfyllt kraven från stadsbyggande, i linje med trenderna inom miljöskydd och energibesparing i det moderna samhället.
Publiceringstid: 31 augusti 2023
