Строителните материали са основните строителни вещества, определящи характеристиките, стила и ефекта на сградата. Традиционните строителни материали включват главно камък, дърво, глинени тухли, вар и гипс, докато съвременните строителни материали обхващат стомана, цимент, бетон, стъкло и пластмаси. Всеки от тях притежава отличителни характеристики и играе важна роля в строителството.
Традиционен строителен материал
1. Камък
Камъкът е един от най-ранните традиционни строителни материали, използвани в човешката история. Той се отличава с богати запаси, широко разпространение, фина структура, висока якост на натиск, добра водоустойчивост, издръжливост и отлична износоустойчивост. Западна Европа някога е използвала широко камък в архитектурата, като забележителни примери включват великолепния Версайски дворец във Франция и сградата на британския парламент. Освен това, египетските пирамиди са били построени с помощта на прецизно изрязани големи каменни блокове. Каменната архитектура носи аура на величие, тържественост и благородство. Поради високата си плътност и тегло обаче, каменните конструкции са склонни да имат по-дебели стени, което намалява съотношението на площта на сградата. Въпреки това, той може да се използва като символ на лукс в луксозната архитектура, създавайки уникални художествени ефекти.
2. Дърво
Дървото, като традиционен строителен материал, притежава характеристики като леко тегло, висока якост, естетическа привлекателност, добра обработваемост, възобновяемост, рециклируемост и екологичност без замърсяване. Следователно, дървените конструкции на сградите показват отлична стабилност и сеизмична устойчивост. Дървото, използвано в строителството, обаче има и недостатъци. То е склонно към деформация, напукване, развитие на мухъл и нападение от насекоми. Освен това е податливо на пожар, което може да повлияе на качеството и дълготрайността му.
Дървото е вечен строителен материал поради превъзходните си механични свойства и е широко използвано в строителните дейности от древни времена. Някои сгради, като части от храма Нанчан и храма Фогуан на планината Утай в Китай, служат като типични архитектурни представители. Тези структури имат полегати, постоянни склонове, обширни стрехи, изпъкнали скоби и тържествен и семпъл стил.
В съвременните строителни проекти елементи като греди, колони, подпори, врати, прозорци и дори бетонни форми разчитат на дърво. Като дишащ строителен материал, дървото осигурява топлина през зимата и прохлада през лятото, като по този начин създава най-подходящата среда за живот на хората.
Храм Нанчан, Китай
3. Глинени тухли
Глинените тухли са вид строителен материал, създаден от човека. Дълго време обикновените глинени тухли са били основният материал за стени за жилищно строителство в Китай. Глинените тухли се характеризират с малкия си размер, леко тегло, лекота на строителство, подредена и правилна форма, носеща способност, изолационни и поддържащи възможности, както и фасадна декорация. Приложението им в строителството е изиграло значителна роля в създаването на жилищни пространства за хората. Забраненият град е типично архитектурно изображение, което използва глинени тухли. Глинените тухли с правилна форма, използвани за външната фасада, допринасят за впечатляващия художествен ефект на Забранения град. Суровината за глинените тухли обаче е естествена глина, а производството им включва жертване на обработваема земя. Постепенно те са заменени от други материали. Въпреки това, мястото им в човешката архитектурна история никога няма да бъде заличено.
4. Лайм
Варта, като традиционен строителен материал, е известна със своята силна пластичност, бавен процес на втвърдяване, ниска якост след втвърдяване и значително свиване на обема по време на втвърдяване. Хилядолетната ѝ история свидетелства за доверието и зависимостта на човечеството от този материал. Варта остава важен строителен материал, широко използван в различни строителни проекти и индустрии, като например вътрешно мазилка, смесване на варов разтвор и фугираща смес, както и приготвяне на кирпичени и глинени тухли.
По подобен начин, гипсът, друг древен традиционен строителен материал, се отличава с изобилие от суровини, прост производствен процес, ниска консумация на енергия, силно абсорбиране на влага, достъпна цена и екологичност. Той е особено подходящ за модерни архитектурни интериорни прегради, декорации и довършителни проекти. Освен това се използва предимно за производство на гипсова мазилка и гипсови изделия.
Съвременен строителен материал
5. Стомана
Стоманата играе ключова роля в съвременната архитектура като строителен материал. Стоманата притежава отлични качества като леко тегло, но висока якост, добра пластичност и жилавост, безопасност и надеждност, високо ниво на индустриализация, бърза скорост на строителство, лесен демонтаж, добри уплътнителни свойства и висока топлоустойчивост. Тези първокласни характеристики я правят важна в съвременната архитектура, използвана предимно в стоманени конструкции с големи размаха като летища и стадиони, стоманени конструкции за високи сгради, включително хотели и офис сгради, извисяващи се конструкции като телевизионни и комуникационни кули, стоманени конструкции с плоска обвивка като големи резервоари за съхранение на петрол и газови резервоари, стоманени конструкции за промишлени фабрики, леки стоманени конструкции като малки складове, стоманени конструкции за мостове и стоманени конструкции за преместване на компоненти като асансьори и кранове.
6. Цимент
Циментът, като съвременен строителен материал, намира широко приложение в промишлеността, селското стопанство, водните ресурси, транспорта, градското развитие, пристанищното и отбранителното строителство. В съвременната епоха той се е превърнал в незаменим строителен материал за всеки строителен проект. Циментът е неорганичен прахообразен материал, който при смесване с вода образува течна и ковка паста. С течение на времето тази циментова паста претърпява физични и химични промени, превръщайки се от ковка паста във втвърдено твърдо вещество с определено ниво на якост. Тя може също така да свързва твърди маси или гранулирани материали, за да създаде единна структура. Циментът не само се втвърдява и придобива якост, когато е изложен на въздух, но може да се втвърди и във вода, като поддържа и дори подобрява здравината си. Циментът се използва широко в строителни проекти, с широк спектър от приложения в гражданското строителство, нефтената и газовата инфраструктура, строителството на язовири, зидарията, пътното строителство и други.
7. Бетон
Бетонът, като съвременен строителен материал, играе изключително важна роля в съвременните строителни проекти. Бетонът е строителен материал, образуван чрез смесване на свързващи вещества като глина, вар, гипс, вулканична пепел или естествен асфалт с агрегати като пясък, шлака и трошен камък. Той се отличава с отлични свойства, включително силна кохезия, издръжливост и водоустойчивост. Бетонът обаче се счита за крехък материал с висока якост на натиск, но много ниска якост на опън, което го прави склонен към напукване.
С въвеждането на цимента и стоманата беше открито, че комбинирането на тези материали осигурява по-добра здравина на свързване и им позволява да допълват слабостите си, като същевременно се възползват от силните си страни. Чрез включване на стоманена армировка в бетона, тя не само предпазва стоманата от излагане на атмосферни влияния, предотвратявайки корозия, но и повишава якостта на опън на конструктивния елемент. Това доведе до разработването на стоманобетон, разширявайки обхвата на приложенията му в строителството.
В сравнение с традиционните тухлени и каменни конструкции, дървените конструкции и стоманените конструкции, бетонните конструкции претърпяха бързо развитие и се превърнаха в основен строителен материал в гражданското строителство. Освен това, високоефективният бетон и иновативните видове бетон продължават да се развиват и развиват в областта на строителството.
8. Стъкло
Освен това, стъклото и пластмасата, като съвременни иновативни строителни материали, непрекъснато се използват в съвременните строителни проекти. Стъклото може да отговори на изискванията за дневно осветление, декорация и дизайн на фасади, съобразявайки се с изискванията за енергийна ефективност на съвременната архитектура. Стъклото намира приложение в почти всички аспекти на строителството, благодарение на различните си видове, като закалено стъкло, полузакалено стъкло, изолирано стъкло, ламинирано стъкло, тонирано стъкло, стъкло с покритие, шарено стъкло, огнеупорно стъкло, вакуумно стъкло и други.
Шанхай-Поли-Гранд-Театър
9. Пластмаса
Пластмасата е нововъзникващ клас строителни материали, които поради отличните си характеристики, широката гама от приложения и обещаващите перспективи се считат за четвъртата основна категория строителни материали след стоманата, цимента и дървото в съвременното строителство. Пластмасата има широк спектър от приложения - от покриви до наземни повърхности и от външни обществени съоръжения до материали за вътрешна декорация. В момента най-често срещаните приложения на пластмасата в строителството са за водопроводни и канализационни тръби, газопреносни тръби и PVC врати и прозорци, следвани от електрически проводници и кабели.
Едно от значителните предимства на пластмасите е техният значителен потенциал за пестене на енергия, като производството и употребата на пластмасови изделия имат значително по-ниска консумация на енергия в сравнение с други строителни материали. В резултат на това пластмасите сега се използват широко в различни строителни проекти за покриви, стени и подови настилки. Областта на архитектурните пластмаси непрекъснато се развива към по-висока функционалност, подобрена производителност, гъвкавост и икономическа ефективност.
10. Силиконов уплътнител
Силиконовият уплътнител е пастообразно вещество, образувано чрез смесване на полидиметилсилоксан като основна суровина с омрежващи агенти, пълнители, пластификатори, свързващи агенти и катализатори под вакуум. При стайна температура той се втвърдява и образува еластичен силиконов каучук чрез реакция с влагата във въздуха. Използва се за залепване и запечатване на различни видове стъкло и други основи. В момента Eolya предлага многофункционални уплътнители, включително уплътнител за стъкло, устойчив на атмосферни влияния, огнеупорен уплътнител, уплътнител за камък, уплътнител за метални фуги, устойчив на мухъл, декоративен уплътнител за фуги и уплътнител за изолирано стъкло, наред с други, предлагани в множество видове и спецификации.
11. Полиуретанова пяна (PU пяна)
Като нов вид строителен материал, полиуретановата пяна получи широко внимание през последните години. Тя се синтезира от мономери като изоцианати и полиоли чрез реакция на полимеризация, като генерираният въглероден диоксид служи като пенообразуващ агент. Тази реакция води до плътно структурирана микроклетъчна пяна. Полиуретановата пяна се категоризира основно като твърда полиуретанова пяна, гъвкава полиуретанова пяна и полутвърда полиуретанова пяна. За разлика от затвореноклетъчната структура на твърдата полиуретанова пяна, гъвкавата полиуретанова пяна има отвореноклетъчна структура, характеризираща се с лекота, дишане и добра еластичност. Полутвърдата полиуретанова пяна е вид пяна с отворени клетки, с твърдост между мека и твърда пяна и има по-високи стойности на натоварване при натиск. Твърдата полиуретанова пяна, нов синтетичен материал с изолационни и хидроизолационни функции, има ниска топлопроводимост и малка плътност, поради което често се използва като изолационен и топлоизолационен материал в строителството.
В сравнение с традиционните строителни материали, полиуретановата пяна притежава изключителни предимства в различни аспекти, включително отлични изолационни характеристики, силна огнеустойчивост, висока водоустойчивост и стабилни механични свойства. Може да се нанася на място чрез отливане или пръскане, за да образува непрекъснат изолационен слой, и е намерила широко приложение във външните части на сгради, покриви, подове, врати, прозорци и отоплителни тръбопроводни мрежи.
В сравнение с традиционните и съвременни строителни материали, поради напредъка в технологиите и развиващите се архитектурни изисквания, съвременните строителни материали предлагат повече предимства от традиционните. В резултат на това те са заели доминиращо положение в съвременната архитектура, докато традиционните строителни материали се прилагат в допълнителна роля. Съвременните строителни материали като стомана, цимент, бетон, стъкло и композити са разчупили ограниченията на формата и размера, наложени от традиционни материали като камък, дърво, глинени тухли и гипсова вар. Те са улеснили развитието на високи конструкции с голям обхват и са отговорили на изискванията на градското строителство, като са в съответствие с тенденциите за опазване на околната среда и пестене на енергия в съвременното общество.
Време на публикуване: 31 август 2023 г.
