Els materials de construcció són les substàncies fonamentals de la construcció, que determinen les característiques, l'estil i els efectes d'un edifici. Els materials de construcció tradicionals inclouen principalment pedra, fusta, maons d'argila, calç i guix, mentre que els materials de construcció moderns inclouen acer, ciment, formigó, vidre i plàstics. Cadascun d'ells posseeix característiques distintives i juga un paper important en la construcció.
Material de construcció tradicional
1. Pedra
La pedra és un dels materials de construcció tradicionals més antics utilitzats en la història de la humanitat. Presenta reserves abundants, distribució generalitzada, estructura fina, alta resistència a la compressió, bona resistència a l'aigua, durabilitat i excel·lent resistència al desgast. L'Europa Occidental va utilitzar àmpliament la pedra en l'arquitectura, amb exemples notables com el magnífic Palau de Versalles a França i el Parlament britànic. A més, les piràmides egípcies es van construir utilitzant grans blocs de pedra tallats amb precisió. L'arquitectura de pedra té una aura de grandesa, solemnitat i noblesa. Tanmateix, a causa de la seva alta densitat i pes, les estructures de pedra tendeixen a tenir parets més gruixudes, cosa que redueix la relació superfície-edifici. No obstant això, es pot utilitzar com a símbol de luxe en l'arquitectura de luxe, creant efectes artístics únics.
2. Fusta
La fusta, com a material de construcció tradicional, posseeix característiques com ara lleugeresa, alta resistència, atractiu estètic, bona treballabilitat, renovabilitat, reciclabilitat i respecte pel medi ambient sense contaminació. Per tant, els edificis estructurals de fusta presenten una excel·lent estabilitat i resistència sísmica. Tanmateix, la fusta utilitzada en la construcció també presenta inconvenients. És propensa a la deformació, les esquerdes, el creixement de floridura i les infestacions d'insectes. A més, és susceptible al foc, cosa que pot afectar la seva qualitat i durabilitat.
La fusta ha estat un material de construcció atemporal a causa de les seves propietats mecàniques superiors i s'ha utilitzat àmpliament en activitats de construcció des de l'antiguitat. Alguns edificis com parts del temple de Nanchan i el temple de Foguang al mont Wutai a la Xina serveixen com a representants arquitectònics típics. Aquestes estructures tenen pendents suaus i invariables, ràfecs extensos, suports prominents i un estil solemne i senzill.
En els projectes d'enginyeria civil moderns, elements com ara bigues, columnes, suports, portes, finestres i fins i tot motlles de formigó depenen de la fusta. Com a material de construcció transpirable, la fusta proporciona calor a l'hivern i frescor a l'estiu, creant així l'entorn de vida més adequat per als humans.
Temple Nanchan, Xina
3. Maons d'argila
Els maons d'argila són un tipus de material de construcció artificial. Durant molt de temps, els maons d'argila comuns han estat el principal material de paret per a la construcció d'habitatges a la Xina. Els maons d'argila es caracteritzen per la seva petita mida, pes lleuger, facilitat de construcció, forma ordenada i regular, capacitat de càrrega, capacitat d'aïllament i manteniment, així com per la seva decoració de façanes. La seva aplicació en la construcció ha jugat un paper important en la creació d'espais residencials per a les persones. La Ciutat Prohibida és una representació arquitectònica típica que utilitza maons d'argila. Els maons d'argila de forma regular utilitzats per a la façana exterior contribueixen a l'impressionant efecte artístic de la Ciutat Prohibida. Tanmateix, la matèria primera dels maons d'argila és l'argila natural i la seva producció implica sacrificar terres cultivables. Gradualment, han estat substituïts per altres materials. No obstant això, la seva posició en la història de l'arquitectura humana mai s'esborrarà.
4. Llima
La calç, com a material de construcció tradicional, és coneguda per la seva forta plasticitat, el seu lent procés d'enduriment, la seva baixa resistència després de l'enduriment i la seva important contracció de volum durant l'enduriment. Els seus milers d'anys d'història testimonien la confiança i la dependència de la humanitat en aquest material. La calç continua sent un material de construcció important, àmpliament utilitzat en diversos projectes i indústries de construcció, com ara l'arrebossat d'interiors, la barreja de morter i lletada de calç i la preparació de maons de tova i fang.
De la mateixa manera, el guix, un altre material de construcció tradicional antic, compta amb abundants matèries primeres, un procés de producció senzill, un baix consum d'energia de producció, una forta absorció d'humitat, una bona relació qualitat-preu i un respecte pel medi ambient. És especialment adequat per a envans interiors arquitectònics moderns, decoracions i projectes d'acabat. A més, s'utilitza principalment per a la fabricació de guix i productes de guix.
Material de construcció modern
5. Acer
L'acer juga un paper crucial en l'arquitectura moderna com a material de construcció. Posseeix qualitats excel·lents com ara lleugeresa però alta resistència, bona plasticitat i tenacitat, seguretat i fiabilitat, alt nivell d'industrialització, ràpida velocitat de construcció, fàcil desmuntatge, bones propietats de segellat i alta resistència a la calor. Aquestes característiques premium el fan essencial en l'arquitectura moderna, principalment utilitzat en estructures d'acer de grans dimensions com aeroports i estadis, estructures d'acer d'edificis alts, com ara hotels i edificis d'oficines, estructures imponents com ara torres de televisió i comunicació, estructures d'acer de xapa com ara grans dipòsits d'emmagatzematge de petroli i dipòsits de gas, estructures d'acer de fàbriques industrials, estructures d'acer lleugeres com ara petits magatzems, estructures d'acer de ponts i estructures d'acer per moure components com ara ascensors i grues.
6. Ciment
El ciment, com a material de construcció modern, troba àmplies aplicacions en la indústria, l'agricultura, els recursos hídrics, el transport, el desenvolupament urbà, la construcció portuària i de defensa. A l'era moderna, s'ha convertit en un material de construcció indispensable per a qualsevol projecte d'edificació. El ciment és un material inorgànic en pols que, quan es barreja amb aigua, forma una pasta fluida i mal·leable. Amb el temps, aquesta pasta de ciment experimenta canvis físics i químics, transformant-se d'una pasta mal·leable en un sòlid endurit amb un cert nivell de resistència. També pot unir masses sòlides o materials granulars per crear una estructura unificada. El ciment no només s'endureix i guanya resistència quan s'exposa a l'aire, sinó que també es pot endurir a l'aigua, mantenint i fins i tot millorant la seva resistència. El ciment s'utilitza àmpliament en projectes de construcció, amb una àmplia gamma d'aplicacions en enginyeria civil, infraestructures de petroli i gas, construcció de preses, construcció de maçoneria, construcció de carreteres i més.
7. Formigó
El formigó, com a material de construcció modern, juga un paper molt important en els projectes de construcció contemporanis. El formigó és un material de construcció format barrejant agents aglutinants com l'argila, la calç, el guix, la cendra volcànica o l'asfalt natural amb agregats com la sorra, l'escòria i la pedra triturada. Compta amb propietats excel·lents, com ara una forta cohesió, durabilitat i resistència a l'aigua. Tanmateix, el formigó es considera un material fràgil amb una alta resistència a la compressió però una resistència a la tracció molt baixa, cosa que el fa propens a l'esquerdament.
Amb la introducció del ciment i l'acer, es va descobrir que la combinació d'aquests materials proporcionava una millor resistència d'unió i els permetia complementar els punts febles dels altres alhora que aprofitaven els seus punts forts. En incorporar reforç d'acer al formigó, no només es protegeix l'acer de l'exposició a l'atmosfera, evitant la corrosió, sinó que també millora la resistència a la tracció del component estructural. Això va conduir al desenvolupament del formigó armat, ampliant la gamma d'aplicacions del formigó en la construcció.
En comparació amb les estructures tradicionals de maó i pedra, les estructures de fusta i les estructures d'acer, les estructures de formigó han experimentat un ràpid desenvolupament i s'han convertit en el principal material estructural en enginyeria civil. A més, el formigó d'alt rendiment i els tipus de formigó innovadors continuen avançant i evolucionant en el camp de la construcció.
8. Vidre
A més, el vidre i el plàstic, com a materials de construcció moderns i innovadors, s'utilitzen contínuament en projectes de construcció contemporanis. El vidre pot complir els requisits d'il·luminació natural, decoració i disseny de façanes, i s'adapta a les demandes d'eficiència energètica de l'arquitectura moderna. El vidre s'aplica en gairebé totes les facetes de la construcció gràcies als seus diversos tipus, com ara el vidre temperat, el vidre semitemperat, el vidre aïllant, el vidre laminat, el vidre tintat, el vidre recobert, el vidre estampat, el vidre ignífug, el vidre al buit i més.
Teatre Politècnic de Xangai
9. Plàstic
El plàstic és una classe emergent de material de construcció que, a causa del seu excel·lent rendiment, àmplia gamma d'aplicacions i perspectives prometedores, es considera la quarta categoria principal de materials de construcció després de l'acer, el ciment i la fusta en la construcció moderna. El plàstic té un ampli àmbit d'aplicacions, des de teulades fins a superfícies de terra, i des d'instal·lacions públiques a l'aire lliure fins a materials de decoració d'interiors. Actualment, les aplicacions més comunes del plàstic en la construcció són les canonades d'aigua i drenatge, les canonades de transmissió de gas i les portes i finestres de PVC, seguides dels cables elèctrics.
Un dels avantatges significatius dels plàstics és el seu potencial substancial d'estalvi d'energia, ja que la producció i l'ús de productes de plàstic tenen un consum d'energia significativament inferior en comparació amb altres materials de construcció. Com a resultat, els plàstics s'utilitzen àmpliament en diversos projectes de construcció de teulades, parets i paviments. El camp dels plàstics arquitectònics està en contínua evolució cap a una major funcionalitat, un millor rendiment, versatilitat i rendibilitat.
10. Segellador de silicona
El segellador de silicona és una substància pastosa formada per la barreja de polidimetilsiloxà com a matèria primera principal amb agents reticulants, farcits, plastificants, agents d'acoblament i catalitzadors en condicions de buit. A temperatura ambient, es cura i forma cautxú de silicona elàstic mitjançant una reacció amb la humitat de l'aire. S'utilitza per unir i segellar diversos tipus de vidre i altres substrats. Actualment, Eolya ofereix segelladors multifuncionals, com ara segellador de vidre, segellador resistent a la intempèrie, segellador resistent al foc, segellador de pedra, segellador de juntes metàl·liques, segellador resistent a la floridura, segellador de juntes decoratives i segellador de vidre aïllat, entre d'altres, disponibles en múltiples tipus i especificacions.
11. Escuma de poliuretà (escuma de PU)
Com a nou tipus de material de construcció, l'escuma de poliuretà ha rebut una àmplia atenció en els darrers anys. Es sintetitza a partir de monòmers com ara isocianats i poliols mitjançant una reacció de polimerització, i el gas de diòxid de carboni generat serveix com a agent escumant. Aquesta reacció produeix una escuma microcel·lular d'estructura compacta. L'escuma de poliuretà es classifica principalment en escuma de poliuretà rígida, escuma de poliuretà flexible i escuma de poliuretà semirígida. A diferència de l'estructura de cèl·lules tancades de l'escuma de poliuretà rígida, l'escuma de poliuretà flexible té una estructura de cèl·lules obertes, caracteritzada per la seva lleugeresa, transpirabilitat i bona resistència. L'escuma de poliuretà semirígida és un tipus d'escuma de cèl·lules obertes amb una duresa intermèdia entre l'escuma tova i la rígida, i té valors de càrrega de compressió més alts. L'escuma de poliuretà rígida, un nou material sintètic amb funcions d'aïllament i impermeabilització, té una baixa conductivitat tèrmica i una petita densitat, per la qual cosa sovint s'utilitza com a material d'aïllament i barrera tèrmica en la construcció.
En comparació amb els materials de construcció tradicionals, l'escuma de poliuretà posseeix avantatges destacats en diversos aspectes, com ara un excel·lent rendiment d'aïllament, una forta resistència al foc, una alta resistència a l'aigua i propietats mecàniques estables. Es pot aplicar in situ mitjançant fosa o polvorització per formar una capa d'aïllament contínua i ha trobat àmplies aplicacions en exteriors d'edificis, teulades, terres, portes, finestres i xarxes de canonades de calefacció.
En comparació amb els materials de construcció tradicionals i moderns, a causa dels avenços en la tecnologia i l'evolució de les demandes arquitectòniques, els materials de construcció moderns ofereixen més avantatges que els tradicionals. Com a resultat, han pres una posició dominant en l'arquitectura contemporània, mentre que els materials de construcció tradicionals s'apliquen en un paper suplementari. Els materials de construcció moderns com l'acer, el ciment, el formigó, el vidre i els materials compostos han trencat les restriccions de forma i mida imposades pels materials tradicionals com la pedra, la fusta, els maons d'argila i el guix de calç. Han facilitat el desenvolupament d'estructures de gran alçada i grans envergadures i han satisfet les demandes de la construcció urbana, alineant-se amb les tendències de protecció del medi ambient i conservació d'energia a la societat moderna.
Data de publicació: 31 d'agost de 2023
