Bouwmaterialen zijn de basismaterialen van de bouw en bepalen de kenmerken, stijl en effecten van een gebouw. Traditionele bouwmaterialen bestaan voornamelijk uit steen, hout, baksteen, kalk en gips, terwijl moderne bouwmaterialen staal, cement, beton, glas en kunststoffen omvatten. Elk van deze materialen heeft unieke eigenschappen en speelt een belangrijke rol in de bouw.
Traditioneel bouwmateriaal
1. Steen
Steen is een van de vroegste traditionele bouwmaterialen in de menselijke geschiedenis. Het beschikt over overvloedige reserves, een brede verspreiding, een fijne structuur, een hoge druksterkte, een goede waterbestendigheid, duurzaamheid en uitstekende slijtvastheid. West-Europa maakte ooit veelvuldig gebruik van steen in de architectuur, met opmerkelijke voorbeelden zoals het magnifieke Paleis van Versailles in Frankrijk en het Britse parlementsgebouw. Daarnaast werden de Egyptische piramides gebouwd met nauwkeurig geslepen grote steenblokken. Steenarchitectuur straalt grandeur, plechtigheid en adel uit. Door de hoge dichtheid en het hoge gewicht hebben stenen constructies echter vaak dikkere muren, waardoor de vloeroppervlakteverhouding van het gebouw afneemt. Desondanks kan het worden gebruikt als symbool van luxe in hoogwaardige architectuur, met unieke artistieke effecten.
2. Hout
Hout, als traditioneel bouwmateriaal, heeft eigenschappen zoals lichtgewicht, hoge sterkte, esthetische aantrekkingskracht, goede bewerkbaarheid, hernieuwbaarheid, recyclebaarheid en is milieuvriendelijk zonder vervuiling. Daarom vertonen houten constructies een uitstekende stabiliteit en aardbevingsbestendigheid. Hout dat in de bouw wordt gebruikt, heeft echter ook nadelen. Het is gevoelig voor vervorming, scheuren, schimmelgroei en insectenplagen. Bovendien is het brandgevoelig, wat de kwaliteit en duurzaamheid ervan kan beïnvloeden.
Hout is een tijdloos bouwmateriaal dankzij zijn superieure mechanische eigenschappen en wordt al sinds de oudheid veelvuldig gebruikt in de bouw. Bepaalde gebouwen, zoals delen van de Nanchantempel en de Foguangtempel op de berg Wutai in China, dienen als typische architectonische representanten. Deze bouwwerken hebben glooiende, onveranderlijke hellingen, brede dakranden, prominente beugels en een plechtige en eenvoudige stijl.
In moderne civiele bouwprojecten maken elementen zoals balken, kolommen, steunen, deuren, ramen en zelfs betonmallen gebruik van hout. Als ademend bouwmateriaal zorgt hout voor warmte in de winter en koelte in de zomer, waardoor het de meest geschikte leefomgeving voor mensen creëert.
Nanchan-tempel, China
3. Kleistenen
Bakstenen zijn een door de mens gemaakt bouwmateriaal. Lange tijd waren gewone bakstenen het belangrijkste materiaal voor de bouw van woningen in China. Bakstenen worden gekenmerkt door hun kleine formaat, lichte gewicht, eenvoudige constructie, ordelijke en regelmatige vorm, draagvermogen, isolatie- en onderhoudsmogelijkheden, en hun geveldecoratie. De toepassing ervan in de bouw heeft een belangrijke rol gespeeld bij het creëren van woonruimtes voor mensen. De Verboden Stad is een typische architectonische representatie die gebruikmaakt van bakstenen. De regelmatig gevormde bakstenen die voor de buitengevel worden gebruikt, dragen bij aan het indrukwekkende artistieke effect van de Verboden Stad. De grondstof voor bakstenen is echter natuurlijke klei, en de productie ervan brengt het opofferen van landbouwgrond met zich mee. Geleidelijk aan zijn ze vervangen door andere materialen. Desondanks zal hun positie in de menselijke architectuurgeschiedenis nooit worden uitgewist.
4. Limoen
Kalk staat als traditioneel bouwmateriaal bekend om zijn sterke plasticiteit, langzame uitharding, lage sterkte na uitharding en aanzienlijke volumekrimp tijdens het uitharden. De duizenden jaren geschiedenis getuigen van het vertrouwen en de afhankelijkheid van de mensheid in dit materiaal. Kalk blijft een belangrijk bouwmateriaal en wordt veel gebruikt in diverse bouwprojecten en industrieën, zoals binnenpleisterwerk, het mengen van kalkmortel en voegspecie, en het bereiden van adobe- en leemstenen.
Gips, een ander oud traditioneel bouwmateriaal, beschikt over een overvloed aan grondstoffen, een eenvoudig productieproces, een laag energieverbruik, een sterke vochtopname, is betaalbaar en milieuvriendelijk. Het is bijzonder geschikt voor moderne architecturale binnenwanden, decoraties en afwerkingsprojecten. Daarnaast wordt het voornamelijk gebruikt voor de productie van gipspleister en gipsproducten.
Modern bouwmateriaal
5. Staal
Staal speelt een cruciale rol in de moderne architectuur als bouwmateriaal. Staal bezit uitstekende eigenschappen zoals lichtgewicht maar toch hoge sterkte, goede plasticiteit en taaiheid, veiligheid en betrouwbaarheid, een hoge mate van industrialisatie, hoge bouwsnelheid, eenvoudige demontage, goede afdichtingseigenschappen en een hoge hittebestendigheid. Deze hoogwaardige eigenschappen maken het essentieel in de moderne architectuur, voornamelijk gebruikt in staalconstructies met grote overspanningen zoals luchthavens en stadions, staalconstructies van hoogbouw zoals hotels en kantoorgebouwen, torenhoge constructies zoals televisie- en communicatietorens, stalen plaatconstructies zoals grote olie- en gastanks, stalen fabrieksconstructies, lichtgewicht staalconstructies zoals kleine magazijnen, stalen brugconstructies en staalconstructies voor bewegende componenten zoals liften en kranen.
6. Cement
Cement, als modern bouwmateriaal, vindt uitgebreide toepassingen in de industrie, landbouw, waterbouw, transport, stadsontwikkeling, havenbouw en defensie. In de moderne tijd is het een onmisbaar bouwmateriaal geworden voor elk bouwproject. Cement is een anorganisch poedervormig materiaal dat, gemengd met water, een vloeibare en kneedbare pasta vormt. Na verloop van tijd ondergaat deze cementpasta fysische en chemische veranderingen, waarbij het van een kneedbare pasta verandert in een uitgeharde vaste stof met een bepaalde sterkte. Het kan ook vaste massa's of korrelige materialen aan elkaar verbinden om een uniforme structuur te creëren. Cement verhardt niet alleen en wint aan sterkte bij blootstelling aan de lucht, maar kan ook uitharden in water, waardoor de sterkte behouden blijft of zelfs verbetert. Cement wordt veel gebruikt in bouwprojecten, met een breed scala aan toepassingen in civiele techniek, olie- en gasinfrastructuur, damconstructie, metselwerk, wegenbouw en meer.
7. Beton
Beton speelt als modern bouwmateriaal een zeer belangrijke rol in hedendaagse bouwprojecten. Beton is een bouwmateriaal dat wordt gevormd door bindmiddelen zoals klei, kalk, gips, vulkanische as of natuurlijk asfalt te mengen met toeslagmaterialen zoals zand, slakken en steenslag. Het beschikt over uitstekende eigenschappen, waaronder een sterke cohesie, duurzaamheid en waterbestendigheid. Beton wordt echter beschouwd als een bros materiaal met een hoge druksterkte, maar een zeer lage treksterkte, waardoor het gevoelig is voor scheurvorming.
Met de introductie van cement en staal werd ontdekt dat de combinatie van deze materialen een betere hechting opleverde en ze in staat stelde elkaars zwakke punten aan te vullen en tegelijkertijd hun sterke punten te benutten. Door stalen wapening in beton te integreren, wordt het staal niet alleen beschermd tegen blootstelling aan de atmosfeer, waardoor corrosie wordt voorkomen, maar wordt ook de treksterkte van het constructiedeel verbeterd. Dit leidde tot de ontwikkeling van gewapend beton, waardoor het aantal toepassingen van beton in de bouw werd uitgebreid.
In vergelijking met traditionele baksteen- en steenconstructies, houtconstructies en staalconstructies hebben betonconstructies een snelle ontwikkeling doorgemaakt en zijn ze het belangrijkste constructiemateriaal in de civiele techniek geworden. Bovendien blijven hoogwaardige betonsoorten en innovatieve betonsoorten zich ontwikkelen en ontwikkelen in de bouwsector.
8. Glas
Bovendien worden glas en kunststof, als moderne, innovatieve bouwmaterialen, voortdurend gebruikt in hedendaagse bouwprojecten. Glas kan voldoen aan de eisen voor daglichttoetreding, decoratie en gevelontwerp, en sluit aan bij de eisen van moderne architectuur op het gebied van energie-efficiëntie. Glas vindt toepassing in bijna alle facetten van de bouw dankzij de verschillende soorten glas, zoals gehard glas, semi-gehard glas, isolatieglas, gelaagd glas, getint glas, gecoat glas, figuurglas, brandwerend glas, vacuümglas en meer.
Shanghai-Poly-Grand-Theater
9. Kunststof
Kunststof is een opkomende klasse bouwmaterialen die, dankzij de uitstekende prestaties, het brede scala aan toepassingen en de veelbelovende vooruitzichten, wordt beschouwd als de vierde grote categorie bouwmaterialen na staal, cement en hout in de moderne bouw. Kunststof kent een breed scala aan toepassingen, van daken tot grondoppervlakken, en van openbare buitenruimtes tot interieurdecoratiematerialen. De meest voorkomende toepassingen van kunststof in de bouw zijn momenteel water- en afvoerleidingen, gasleidingen en PVC-deuren en -ramen, gevolgd door elektrische draden en kabels.
Een van de belangrijkste voordelen van kunststoffen is hun aanzienlijke energiebesparingspotentieel. De productie en het gebruik van kunststofproducten hebben een aanzienlijk lager energieverbruik dan andere bouwmaterialen. Hierdoor worden kunststoffen nu veelvuldig gebruikt in diverse dak-, wand- en vloerconstructieprojecten. De sector architectonische kunststoffen ontwikkelt zich voortdurend naar hogere functionaliteit, verbeterde prestaties, veelzijdigheid en kosteneffectiviteit.
10. Siliconenkit
Siliconenkit is een pasta-achtige substantie die ontstaat door polydimethylsiloxaan als hoofdgrondstof te mengen met vernetters, vulstoffen, weekmakers, koppelmiddelen en katalysatoren onder vacuüm. Bij kamertemperatuur hardt het uit en vormt het elastisch siliconenrubber door een reactie met de luchtvochtigheid. Het wordt gebruikt voor het verlijmen en afdichten van diverse soorten glas en andere substraten. Momenteel biedt Eolya multifunctionele kitten aan, waaronder glaskit, weerbestendige kit, brandwerende kit, steenkit, kit voor metaalvoegen, schimmelwerende kit, decoratieve kit en kit voor isolatieglas, verkrijgbaar in diverse soorten en specificaties.
11. Polyurethaanschuim (PU-schuim)
Als nieuw type bouwmateriaal heeft polyurethaanschuim de afgelopen jaren veel aandacht gekregen. Het wordt gesynthetiseerd uit monomeren zoals isocyanaten en polyolen door middel van een polymerisatiereactie, waarbij het gevormde koolstofdioxidegas als schuimmiddel fungeert. Deze reactie resulteert in een microcellulair schuim met een strakke structuur. Polyurethaanschuim wordt voornamelijk onderverdeeld in hard polyurethaanschuim, flexibel polyurethaanschuim en semi-hard polyurethaanschuim. In tegenstelling tot de gesloten celstructuur van hard polyurethaanschuim heeft flexibel polyurethaanschuim een open celstructuur, die wordt gekenmerkt door een laag gewicht, ademend vermogen en een goede veerkracht. Semi-hard polyurethaanschuim is een schuimtype met open cellen, met een hardheid tussen zacht en hard schuim, en heeft hogere drukbelastingen. Hard polyurethaanschuim, een nieuw synthetisch materiaal met isolerende en waterdichte functies, heeft een lage thermische geleidbaarheid en een lage dichtheid en wordt daarom vaak gebruikt als isolatie- en thermische barrièremateriaal in de bouw.
Vergeleken met traditionele bouwmaterialen biedt polyurethaanschuim uitstekende voordelen op diverse vlakken, waaronder uitstekende isolatieprestaties, sterke brandwerendheid, hoge waterbestendigheid en stabiele mechanische eigenschappen. Het kan ter plaatse worden aangebracht door middel van gieten of spuiten om een continue isolatielaag te vormen en heeft uitgebreide toepassingen gevonden in de buitenkant van gebouwen, daken, vloeren, deuren, ramen en verwarmingsleidingen.
Vergeleken met traditionele en moderne bouwmaterialen bieden moderne bouwmaterialen, dankzij technologische vooruitgang en veranderende architectonische eisen, meer voordelen dan traditionele. Hierdoor hebben ze een dominante positie ingenomen in de hedendaagse architectuur, terwijl traditionele bouwmaterialen een aanvullende rol spelen. Moderne bouwmaterialen zoals staal, cement, beton, glas en composieten hebben de beperkingen qua vorm en afmetingen van traditionele materialen zoals steen, hout, baksteen en kalkgips doorbroken. Ze hebben de ontwikkeling van hoogbouw met grote overspanningen mogelijk gemaakt en voldoen aan de eisen van stedelijke bouw, in lijn met de trends van milieubescherming en energiebesparing in de moderne samenleving.
Plaatsingstijd: 31-08-2023
