Gradbeni materiali so temeljne snovi gradnje, ki določajo značilnosti, slog in učinke stavbe. Tradicionalni gradbeni materiali vključujejo predvsem kamen, les, glinene opeke, apno in mavec, medtem ko sodobni gradbeni materiali obsegajo jeklo, cement, beton, steklo in plastiko. Vsak od njih ima svoje značilnosti in igra pomembno vlogo v gradbeništvu.
Tradicionalni gradbeni material
1. Kamen
Kamen je eden najzgodnejših tradicionalnih gradbenih materialov, ki so se uporabljali v človeški zgodovini. Odlikujejo ga bogate zaloge, široka razširjenost, fina struktura, visoka tlačna trdnost, dobra vodoodpornost, vzdržljivost in odlična odpornost proti obrabi. Zahodna Evropa je nekoč pogosto uporabljala kamen v arhitekturi, med drugim veličastna Versajska palača v Franciji in britanski parlament. Poleg tega so bile egiptovske piramide zgrajene z natančno rezanimi velikimi kamnitimi bloki. Kamnita arhitektura nosi avro veličastnosti, slovesnosti in plemenitosti. Vendar pa imajo kamnite strukture zaradi visoke gostote in teže običajno debelejše stene, kar zmanjšuje razmerje med površino stavbe in tlorisno površino. Kljub temu se lahko uporablja kot simbol razkošja v prestižni arhitekturi, kar ustvarja edinstvene umetniške učinke.
2. Les
Les kot tradicionalni gradbeni material ima lastnosti, kot so lahka teža, visoka trdnost, estetska privlačnost, dobra obdelovalnost, obnovljivost, recikliranje in okolju prijaznost brez onesnaževanja. Zato lesene konstrukcije kažejo odlično stabilnost in potresno odpornost. Vendar pa ima les, ki se uporablja v gradbeništvu, tudi pomanjkljivosti. Nagnjen je k deformacijam, razpokam, rasti plesni in okužbam z žuželkami. Poleg tega je dovzeten za ogenj, kar lahko vpliva na njegovo kakovost in trajnost.
Les je zaradi svojih vrhunskih mehanskih lastnosti brezčasen gradbeni material in se že od antičnih časov pogosto uporablja v gradbeništvu. Nekatere stavbe, kot so deli templja Nanchan in templja Foguang na gori Wutai na Kitajskem, so tipični arhitekturni predstavniki. Te strukture imajo blage, nespremenljive naklone, obsežne napušče, izrazite nosilce ter slovesen in preprost slog.
V sodobnih gradbenih projektih se elementi, kot so nosilci, stebri, oporniki, vrata, okna in celo betonski kalupi, zanašajo na les. Kot zračen gradbeni material les pozimi zagotavlja toploto, poleti pa hlad, s čimer ustvarja najprimernejše bivalno okolje za ljudi.
Tempelj Nanchan, Kitajska
3. Glinene opeke
Glinene opeke so vrsta umetnega gradbenega materiala. Navadne glinene opeke so bile dolgo časa glavni stenski material za gradnjo stanovanj na Kitajskem. Glinene opeke so značilne po majhnosti, lahki teži, enostavni gradnji, urejeni in pravilni obliki, nosilnosti, izolacijskih in vzdrževalnih zmogljivostih ter dekoraciji fasade. Njihova uporaba v gradbeništvu je igrala pomembno vlogo pri ustvarjanju bivalnih prostorov za ljudi. Prepovedano mesto je tipična arhitekturna predstavitev, ki uporablja glinene opeke. Pravilne glinene opeke, uporabljene za zunanjo fasado, prispevajo k impresivnemu umetniškemu učinku Prepovedanega mesta. Vendar pa je surovina za glinene opeke naravna glina, njihova proizvodnja pa vključuje žrtvovanje obdelovalnih zemljišč. Postopoma so jih nadomestili drugi materiali. Kljub temu njihov položaj v človeški arhitekturni zgodovini ne bo nikoli izbrisan.
4. Limeta
Apno kot tradicionalni gradbeni material je znano po svoji močni plastičnosti, počasnem procesu strjevanja, nizki trdnosti po strjevanju in znatnem krčenju volumna med strjevanjem. Njegova tisočletna zgodovina priča o zaupanju in odvisnosti človeštva od tega materiala. Apno ostaja pomemben gradbeni material, ki se pogosto uporablja v različnih gradbenih projektih in panogah, kot so notranje ometanje, mešanje apnene malte in fugirne mase ter priprava glinenih in blatnih opek.
Podobno se mavec, še en starodavni tradicionalni gradbeni material, ponaša z obilnimi surovinami, preprostim proizvodnim postopkom, nizko porabo energije pri proizvodnji, močno absorpcijo vlage, cenovno dostopnostjo in okolju prijaznostjo. Še posebej je primeren za sodobne arhitekturne notranje predelne stene, dekoracije in zaključne projekte. Poleg tega se uporablja predvsem za izdelavo mavčnih ometov in mavčnih izdelkov.
Sodoben gradbeni material
5. Jeklo
Jeklo igra ključno vlogo v sodobni arhitekturi kot gradbeni material. Jeklo ima odlične lastnosti, kot so lahka teža, a hkrati visoka trdnost, dobra plastičnost in žilavost, varnost in zanesljivost, visoka stopnja industrializacije, hitra gradbena hitrost, enostavno razstavljanje, dobre tesnilne lastnosti in visoka toplotna odpornost. Zaradi teh vrhunskih lastnosti je bistveno v sodobni arhitekturi, predvsem pa se uporablja v jeklenih konstrukcijah z velikim razponom, kot so letališča in stadioni, visokih jeklenih konstrukcijah, vključno s hoteli in poslovnimi stavbami, visokih konstrukcijah, kot so televizijski in komunikacijski stolpi, ploščatih jeklenih konstrukcijah, kot so veliki rezervoarji za nafto in plin, industrijskih tovarniških jeklenih konstrukcijah, lahkih jeklenih konstrukcijah, kot so majhna skladišča, mostnih jeklenih konstrukcijah in jeklenih konstrukcijah za premikanje komponent, kot so dvigala in žerjavi.
6. Cement
Cement kot sodoben gradbeni material se široko uporablja v industriji, kmetijstvu, vodnih virih, prometu, urbanizmu, pristaniščih in obrambni gradnji. V sodobni dobi je postal nepogrešljiv gradbeni material za vsak gradbeni projekt. Cement je anorganski praškasti material, ki v mešanici z vodo tvori tekočo in glazirajočo se pasto. Sčasoma se ta cementna pasta fizikalno in kemijsko spremeni, iz glazirajoče se paste pa se spremeni v strjeno trdno snov z določeno stopnjo trdnosti. Prav tako lahko veže trdne mase ali zrnate materiale in ustvari enotno strukturo. Cement se ne strdi in pridobi trdnost le na zraku, temveč se lahko strdi tudi v vodi, pri čemer ohranja in celo izboljšuje svojo trdnost. Cement se pogosto uporablja v gradbenih projektih, s široko paleto uporab v gradbeništvu, naftni in plinski infrastrukturi, gradnji jezov, zidarski gradnji, gradnji cest in še več.
7. Beton
Beton kot sodoben gradbeni material igra zelo pomembno vlogo v sodobnih gradbenih projektih. Beton je gradbeni material, ki nastane z mešanjem veziv, kot so glina, apno, mavec, vulkanski pepel ali naravni asfalt, z agregati, kot so pesek, žlindra in drobljenec. Ponaša se z odličnimi lastnostmi, vključno z močno kohezijo, vzdržljivostjo in vodoodpornostjo. Vendar pa beton velja za krhek material z visoko tlačno trdnostjo, vendar zelo nizko natezno trdnostjo, zaradi česar je nagnjen k razpokam.
Z uvedbo cementa in jekla so odkrili, da kombinacija teh materialov zagotavlja boljšo vezivno trdnost in jim omogoča, da dopolnjujejo medsebojne slabosti, hkrati pa izkoriščajo svoje prednosti. Z vključitvijo jeklene armature v beton se jeklo ne le zaščiti pred izpostavljenostjo atmosferi in prepreči korozija, temveč se tudi poveča natezna trdnost konstrukcijskega elementa. To je privedlo do razvoja armiranega betona, kar je razširilo paleto uporabe betona v gradbeništvu.
V primerjavi s tradicionalnimi opečnimi in kamnitimi konstrukcijami, lesenimi konstrukcijami in jeklenimi konstrukcijami so betonske konstrukcije doživele hiter razvoj in postale glavni konstrukcijski material v gradbeništvu. Poleg tega se visokozmogljivi beton in inovativne vrste betona na področju gradbeništva še naprej razvijajo in izboljšujejo.
8. Steklo
Poleg tega se steklo in plastika kot sodobni inovativni gradbeni materiali nenehno uporabljata v sodobnih gradbenih projektih. Steklo lahko izpolni zahteve glede dnevne osvetlitve, dekoracije in oblikovanja fasad, kar je v skladu z zahtevami sodobne arhitekture po energetski učinkovitosti. Steklo se uporablja v skoraj vseh vidikih gradnje zaradi različnih vrst, kot so kaljeno steklo, delno kaljeno steklo, izolirano steklo, laminirano steklo, tonirano steklo, prevlečeno steklo, vzorčasto steklo, ognjevarno steklo, vakuumsko steklo in drugo.
Gledališče Shanghai Poly Grand
9. Plastika
Plastika je nov razred gradbenih materialov, ki zaradi svojih odličnih lastnosti, širokega nabora uporabe in obetavnih možnosti velja za četrto glavno kategorijo gradbenih materialov za jeklom, cementom in lesom v sodobni gradbeništvu. Plastika ima široko področje uporabe, od streh do talnih površin ter od zunanjih javnih objektov do materialov za notranjo dekoracijo. Trenutno se plastika v gradbeništvu najpogosteje uporablja za vodovodne in drenažne cevi, plinske cevi ter PVC vrata in okna, sledijo pa jim električne žice in kabli.
Ena od pomembnih prednosti plastike je njen znaten potencial varčevanja z energijo, saj ima proizvodnja in uporaba plastičnih izdelkov bistveno manjšo porabo energije v primerjavi z drugimi gradbenimi materiali. Posledično se plastika zdaj pogosto uporablja v različnih projektih gradnje streh, sten in tal. Področje arhitekturne plastike se nenehno razvija v smeri večje funkcionalnosti, izboljšane zmogljivosti, vsestranskosti in stroškovne učinkovitosti.
10. Silikonska tesnilna masa
Silikonska tesnilna masa je pasti podobna snov, ki nastane z mešanjem polidimetilsiloksana kot glavne surovine z zamreževalnimi sredstvi, polnili, mehčali, vezivi in katalizatorji v vakuumskih pogojih. Pri sobni temperaturi se strdi in tvori elastično silikonsko gumo z reakcijo z vlago v zraku. Uporablja se za lepljenje in tesnjenje različnih vrst stekla in drugih substratov. Trenutno Eolya ponuja večnamenske tesnilne mase, vključno s tesnilnimi masami za steklo, vremensko odpornimi tesnilnimi masami, ognjeodpornimi tesnilnimi masami, tesnilnimi masami za kamen, tesnilnimi masami za kovinske spoje, tesnilnimi masami, odpornimi proti plesni, dekorativnimi tesnilnimi masami in tesnilnimi masami za izolirano steklo, ki so na voljo v različnih vrstah in specifikacijah.
11. Poliuretanska pena (PU pena)
Poliuretanska pena je kot nova vrsta gradbenega materiala v zadnjih letih deležna široke pozornosti. Sintetizira se iz monomerov, kot so izocianati in polioli, s polimerizacijsko reakcijo, pri čemer nastali ogljikov dioksid služi kot penilno sredstvo. Ta reakcija ustvari gosto strukturirano mikrocelično peno. Poliuretanska pena se primarno razvršča v togo poliuretansko peno, fleksibilno poliuretansko peno in poltogo poliuretansko peno. Za razliko od zaprtocelične strukture trde poliuretanske pene ima fleksibilna poliuretanska pena odprtocelično strukturo, za katero so značilne lahka teža, zračnost in dobra elastičnost. Poltoga poliuretanska pena je vrsta pene z odprtimi celicami s trdoto med mehko in togo peno ter ima višje vrednosti tlačne obremenitve. Trda poliuretanska pena, nov sintetični material z izolacijskimi in hidroizolacijskimi funkcijami, ima nizko toplotno prevodnost in majhno gostoto, zato se pogosto uporablja kot izolacijski in toplotnoizolacijski material v gradbeništvu.
V primerjavi s tradicionalnimi gradbenimi materiali ima poliuretanska pena izjemne prednosti v različnih pogledih, vključno z odlično izolacijsko zmogljivostjo, močno požarno odpornostjo, visoko vodoodpornostjo in stabilnimi mehanskimi lastnostmi. Nanaša se lahko na gradbišču z ulivanjem ali brizganjem, da se tvori neprekinjena izolacijska plast, in je našla široko uporabo v zunanjosti stavb, strehah, tleh, vratih, oknih in ogrevalnih cevovodih.
V primerjavi s tradicionalnimi in sodobnimi gradbenimi materiali ponujajo sodobni gradbeni materiali zaradi napredka tehnologije in razvijajočih se arhitekturnih zahtev več prednosti kot tradicionalni. Posledično so v sodobni arhitekturi prevzeli prevladujoč položaj, medtem ko se tradicionalni gradbeni materiali uporabljajo v dopolnilni vlogi. Sodobni gradbeni materiali, kot so jeklo, cement, beton, steklo in kompoziti, so prebili omejitve oblike in velikosti, ki so jih nalagali tradicionalni materiali, kot so kamen, les, glinene opeke in apneni mavec. Omogočili so razvoj visokih konstrukcij z velikim razponom in izpolnili zahteve urbane gradnje, pri čemer so se uskladili s trendi varstva okolja in varčevanja z energijo v sodobni družbi.
Čas objave: 31. avg. 2023
