Τα δομικά υλικά είναι οι θεμελιώδεις ουσίες της κατασκευής, που καθορίζουν τα χαρακτηριστικά, το στυλ και τα αποτελέσματα ενός κτιρίου. Τα παραδοσιακά οικοδομικά υλικά περιλαμβάνουν κυρίως πέτρα, ξύλο, τούβλα από πηλό, ασβέστη και γύψο, ενώ τα σύγχρονα δομικά υλικά περιλαμβάνουν χάλυβα, τσιμέντο, σκυρόδεμα, γυαλί και πλαστικό. Κάθε ένα από αυτά διαθέτει ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και παίζει σημαντικό ρόλο στην κατασκευή.
Παραδοσιακό οικοδομικό υλικό
1. Πέτρα
Η πέτρα είναι ένα από τα πρώτα παραδοσιακά οικοδομικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στην ανθρώπινη ιστορία. Διαθέτει άφθονα αποθέματα, ευρεία κατανομή, λεπτή δομή, υψηλή αντοχή σε θλίψη, καλή αντοχή στο νερό, ανθεκτικότητα και εξαιρετική αντοχή στη φθορά. Η Δυτική Ευρώπη χρησιμοποιούσε κάποτε ευρέως την πέτρα στην αρχιτεκτονική, με αξιοσημείωτα παραδείγματα όπως το υπέροχο παλάτι των Βερσαλλιών στη Γαλλία και το βρετανικό κοινοβούλιο. Επιπρόσθετα, οι αιγυπτιακές πυραμίδες κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας κομμένους με ακρίβεια μεγάλους λίθους. Η πέτρινη αρχιτεκτονική φέρει μια αύρα μεγαλείου, επισημότητας και αρχοντιάς. Ωστόσο, λόγω της υψηλής πυκνότητας και βάρους τους, οι πέτρινες κατασκευές τείνουν να έχουν παχύτερους τοίχους, γεγονός που μειώνει την αναλογία της επιφάνειας του κτιρίου. Ωστόσο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύμβολο πολυτέλειας στην πολυτελή αρχιτεκτονική, δημιουργώντας μοναδικά καλλιτεχνικά εφέ.
2. Ξύλο
Το ξύλο, ως παραδοσιακό οικοδομικό υλικό, διαθέτει χαρακτηριστικά όπως ελαφρύ, υψηλή αντοχή, αισθητική γοητεία, καλή εργασιμότητα, ανανεώσιμο, ανακυκλώσιμο και φιλικό προς το περιβάλλον χωρίς ρύπανση. Ως εκ τούτου, τα ξύλινα δομικά κτίρια παρουσιάζουν εξαιρετική σταθερότητα και σεισμική αντοχή. Ωστόσο, το ξύλο που χρησιμοποιείται στην κατασκευή έχει επίσης μειονεκτήματα. Είναι επιρρεπής σε παραμόρφωση, ρωγμές, ανάπτυξη μούχλας και προσβολή από έντομα. Επιπλέον, είναι ευαίσθητο στη φωτιά, η οποία μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα και την αντοχή του.
Το ξύλο είναι ένα διαχρονικό οικοδομικό υλικό λόγω των ανώτερων μηχανικών του ιδιοτήτων και χρησιμοποιείται ευρέως στις κατασκευαστικές δραστηριότητες από την αρχαιότητα. Ορισμένα κτίρια, όπως τμήματα του Ναού Nanchan και του ναού Foguang στο όρος Wutai στην Κίνα, χρησιμεύουν ως τυπικοί αρχιτεκτονικοί εκπρόσωποι. Αυτές οι κατασκευές έχουν απαλές, αμετάβλητες κλίσεις, εκτεταμένες μαρκίζες, εμφανείς βραχίονες και ένα επίσημο και απλό στυλ.
Στα σύγχρονα έργα πολιτικού μηχανικού, στοιχεία όπως δοκοί, κολώνες, στηρίγματα, πόρτες, παράθυρα, ακόμη και καλούπια σκυροδέματος βασίζονται στο ξύλο. Ως αναπνεύσιμο δομικό υλικό, το ξύλο προσφέρει ζεστασιά το χειμώνα και δροσιά το καλοκαίρι, δημιουργώντας έτσι το καταλληλότερο περιβάλλον διαβίωσης για τον άνθρωπο.
Ναός Nanchan, Κίνα
3. Πήλινα τούβλα
Τα τούβλα από πηλό είναι ένα είδος ανθρωπογενούς οικοδομικού υλικού. Για πολύ καιρό, τα κοινά τούβλα από πηλό ήταν το κύριο υλικό τοίχου για την κατασκευή κατοικιών στην Κίνα. Τα πήλινα τούβλα χαρακτηρίζονται από το μικρό τους μέγεθος, το μικρό βάρος, την ευκολία κατασκευής, το τακτοποιημένο και κανονικό σχήμα, τη φέρουσα ικανότητα, τις δυνατότητες μόνωσης και συντήρησης, καθώς και τη διακόσμηση της πρόσοψής τους. Η εφαρμογή τους στις κατασκευές έχει παίξει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία οικιστικών χώρων για τους ανθρώπους. Η Απαγορευμένη Πόλη είναι μια τυπική αρχιτεκτονική αναπαράσταση που χρησιμοποιεί τούβλα από πηλό. Τα κανονικού σχήματος τούβλα από πηλό που χρησιμοποιούνται για την εξωτερική πρόσοψη συμβάλλουν στο εντυπωσιακό καλλιτεχνικό αποτέλεσμα της Απαγορευμένης Πόλης. Ωστόσο, η πρώτη ύλη για τα τούβλα από πηλό είναι ο φυσικός πηλός και η παραγωγή τους περιλαμβάνει τη θυσία καλλιεργήσιμης γης. Σταδιακά, έχουν αντικατασταθεί από άλλα υλικά. Ωστόσο, η θέση τους στην ανθρώπινη αρχιτεκτονική ιστορία δεν θα διαγραφεί ποτέ.
4. Ασβέστης
Ο ασβέστης, ως παραδοσιακό δομικό υλικό, είναι γνωστός για την ισχυρή πλαστικότητά του, την αργή διαδικασία σκλήρυνσης, τη χαμηλή αντοχή μετά τη σκλήρυνση και τη σημαντική συρρίκνωση όγκου κατά τη σκλήρυνση. Τα χιλιάδες χρόνια ιστορίας του μαρτυρούν την εμπιστοσύνη και την εμπιστοσύνη της ανθρωπότητας σε αυτό το υλικό. Ο ασβέστης παραμένει ένα σημαντικό οικοδομικό υλικό, που χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα κατασκευαστικά έργα και βιομηχανίες, όπως στο σοβάτισμα εσωτερικών χώρων, την ανάμειξη ασβεστοκονιάματος και ενέματα και την προετοιμασία πλίθων και τούβλων λάσπης.
Ομοίως, ο γύψος, ένα άλλο αρχαίο παραδοσιακό οικοδομικό υλικό, διαθέτει άφθονες πρώτες ύλες, απλή διαδικασία παραγωγής, χαμηλή κατανάλωση ενέργειας παραγωγής, ισχυρή απορρόφηση υγρασίας, προσιτή τιμή και φιλικότητα προς το περιβάλλον. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για μοντέρνα αρχιτεκτονικά χωρίσματα εσωτερικών χώρων, διακοσμήσεις και έργα φινιρίσματος. Επιπλέον, χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή γύψου και προϊόντων γύψου.
Σύγχρονο οικοδομικό υλικό
5. Χάλυβας
Ο χάλυβας παίζει καθοριστικό ρόλο στη σύγχρονη αρχιτεκτονική ως δομικό υλικό. Ο χάλυβας έχει εξαιρετικές ιδιότητες όπως ελαφρύ αλλά υψηλή αντοχή, καλή πλαστικότητα και σκληρότητα, ασφάλεια και αξιοπιστία, υψηλό επίπεδο βιομηχανοποίησης, γρήγορη ταχύτητα κατασκευής, εύκολη αποσυναρμολόγηση, καλές ιδιότητες σφράγισης και υψηλή αντοχή στη θερμότητα. Αυτά τα κορυφαία χαρακτηριστικά το καθιστούν απαραίτητο στη μοντέρνα αρχιτεκτονική, που χρησιμοποιείται κυρίως σε μεταλλικές κατασκευές μεγάλου ανοίγματος όπως αεροδρόμια και στάδια, πολυώροφα κτίρια από χάλυβα, συμπεριλαμβανομένων ξενοδοχείων και κτιρίων γραφείων, πανύψηλες κατασκευές όπως πύργους τηλεόρασης και επικοινωνίας, μεταλλικές κατασκευές με κέλυφος όπως μεγάλο λάδι δεξαμενές αποθήκευσης και δεξαμενές αερίου, βιομηχανικές κατασκευές από χάλυβα, ελαφριές μεταλλικές κατασκευές όπως μικρές αποθήκες, μεταλλικές κατασκευές γεφυρών και μεταλλικές κατασκευές για κινούμενα εξαρτήματα όπως ανελκυστήρες και γερανοί.
6. Τσιμέντο
Το τσιμέντο, ως σύγχρονο δομικό υλικό, βρίσκει εκτεταμένες εφαρμογές στη βιομηχανία, τη γεωργία, τους υδάτινους πόρους, τις μεταφορές, την αστική ανάπτυξη, τις λιμενικές και αμυντικές κατασκευές. Στη σύγχρονη εποχή, έχει γίνει απαραίτητο δομικό υλικό για κάθε οικοδομικό έργο. Το τσιμέντο είναι ένα ανόργανο κονιοποιημένο υλικό που, όταν αναμιχθεί με νερό, σχηματίζει μια ρευστή και εύπλαστη πάστα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η πάστα τσιμέντου υφίσταται φυσικές και χημικές αλλαγές, μετατρέποντας από εύπλαστη πάστα σε σκληρυμένο στερεό με ορισμένο επίπεδο αντοχής. Μπορεί επίσης να συνδέσει στερεές μάζες ή κοκκώδη υλικά για να δημιουργήσει μια ενοποιημένη δομή. Το τσιμέντο όχι μόνο σκληραίνει και αποκτά αντοχή όταν εκτίθεται στον αέρα, αλλά μπορεί επίσης να σκληρύνει στο νερό, διατηρώντας, ακόμη και βελτιώνοντας την αντοχή του. Το τσιμέντο χρησιμοποιείται ευρέως σε κατασκευαστικά έργα, με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε έργα πολιτικού μηχανικού, υποδομές πετρελαίου και φυσικού αερίου, κατασκευή φραγμάτων, τοιχοποιία, οδοποιία και πολλά άλλα.
7. Σκυρόδεμα
Το σκυρόδεμα, ως σύγχρονο δομικό υλικό, παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στα σύγχρονα κατασκευαστικά έργα. Το σκυρόδεμα είναι ένα δομικό υλικό που σχηματίζεται από την ανάμειξη συνδετικών παραγόντων όπως άργιλος, ασβέστης, γύψος, ηφαιστειακή τέφρα ή φυσική άσφαλτος με αδρανή όπως άμμος, σκωρία και θρυμματισμένη πέτρα. Διαθέτει εξαιρετικές ιδιότητες, όπως ισχυρή συνοχή, ανθεκτικότητα και αντοχή στο νερό. Ωστόσο, το σκυρόδεμα θεωρείται εύθραυστο υλικό με υψηλή αντοχή σε θλίψη αλλά πολύ χαμηλή αντοχή σε εφελκυσμό, γεγονός που το καθιστά επιρρεπές σε ρωγμές.
Με την εισαγωγή του τσιμέντου και του χάλυβα, ανακαλύφθηκε ότι ο συνδυασμός αυτών των υλικών παρείχε καλύτερη αντοχή συγκόλλησης και τους επέτρεψε να συμπληρώνουν ο ένας τις αδυναμίες του άλλου αξιοποιώντας τα δυνατά τους σημεία. Με την ενσωμάτωση χαλύβδινων οπλισμών στο σκυρόδεμα, όχι μόνο προστατεύει τον χάλυβα από την έκθεση στην ατμόσφαιρα, αποτρέποντας τη διάβρωση αλλά επίσης ενισχύει την αντοχή σε εφελκυσμό του δομικού στοιχείου. Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη του οπλισμένου σκυροδέματος, διευρύνοντας το φάσμα των εφαρμογών του σκυροδέματος στις κατασκευές.
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές κατασκευές από τούβλα και πέτρα, τις κατασκευές από ξύλο και τις κατασκευές από χάλυβα, οι κατασκευές από σκυρόδεμα έχουν γνωρίσει ταχεία ανάπτυξη και έχουν γίνει το κύριο δομικό υλικό στην πολιτική μηχανική. Επιπλέον, το σκυρόδεμα υψηλής απόδοσης και οι καινοτόμοι τύποι σκυροδέματος συνεχίζουν να προοδεύουν και να εξελίσσονται στον τομέα των κατασκευών.
8. Γυαλί
Επιπλέον, το γυαλί και το πλαστικό, ως σύγχρονα καινοτόμα οικοδομικά υλικά, χρησιμοποιούνται συνεχώς σε σύγχρονα κατασκευαστικά έργα. Το γυαλί μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις για φυσικό φωτισμό, διακόσμηση και σχεδιασμό πρόσοψης, ευθυγραμμιζόμενο με τις απαιτήσεις ενεργειακής απόδοσης της σύγχρονης αρχιτεκτονικής. Το γυαλί βρίσκει εφαρμογή σε όλες σχεδόν τις πτυχές της κατασκευής λόγω των διαφόρων τύπων του, όπως σκληρυμένο γυαλί, ημισκληρυμένο γυαλί, μονωμένο γυαλί, πλαστικοποιημένο γυαλί, φιμέ γυαλί, επικαλυμμένο γυαλί, γυαλί με σχέδια, πυρίμαχο γυαλί, γυαλί κενού και άλλα .
Shanghai-Poly-Grand-Theatre
9. Πλαστικό
Το πλαστικό είναι μια αναδυόμενη κατηγορία δομικών υλικών που, λόγω της εξαιρετικής απόδοσης, του ευρέος φάσματος εφαρμογών και των υποσχόμενων προοπτικών, θεωρείται η τέταρτη μεγάλη κατηγορία δομικών υλικών μετά τον χάλυβα, το τσιμέντο και το ξύλο στις σύγχρονες κατασκευές. Το πλαστικό έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, από ταράτσες έως επιφάνειες εδάφους και από εξωτερικές δημόσιες εγκαταστάσεις έως υλικά εσωτερικής διακόσμησης. Επί του παρόντος, οι πιο κοινές εφαρμογές του πλαστικού στις κατασκευές είναι για σωλήνες νερού και αποχέτευσης, σωλήνες μεταφοράς αερίου και πόρτες και παράθυρα PVC, ακολουθούμενες από ηλεκτρικά καλώδια και καλώδια.
Ένα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα των πλαστικών είναι η σημαντική τους δυνατότητα εξοικονόμησης ενέργειας, με την παραγωγή και χρήση πλαστικών προϊόντων να έχουν σημαντικά χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με άλλα δομικά υλικά. Ως αποτέλεσμα, τα πλαστικά χρησιμοποιούνται πλέον ευρέως σε διάφορα έργα κατασκευής στεγών, τοίχων και δαπέδων. Ο τομέας των αρχιτεκτονικών πλαστικών εξελίσσεται συνεχώς προς υψηλότερη λειτουργικότητα, βελτιωμένη απόδοση, ευελιξία και οικονομική αποδοτικότητα.
10. Σφραγιστικό σιλικόνης
Το στεγανωτικό σιλικόνης είναι μια ουσία που μοιάζει με πάστα που σχηματίζεται με ανάμειξη πολυδιμεθυλσιλοξανίου ως κύριας πρώτης ύλης με παράγοντες διασταύρωσης, πληρωτικά, πλαστικοποιητές, παράγοντες σύζευξης και καταλύτες υπό συνθήκες κενού. Σε θερμοκρασία δωματίου, σκληραίνει και σχηματίζει ελαστικό καουτσούκ σιλικόνης μέσω μιας αντίδρασης με την υγρασία στον αέρα. Χρησιμοποιείται για συγκόλληση και σφράγιση διαφόρων τύπων γυαλιού και άλλων υποστρωμάτων. Επί του παρόντος, η Eolya προσφέρει πολυλειτουργικά στεγανωτικά, όπως στεγανωτικό γυαλιού, στεγανωτικό ανθεκτικό στις καιρικές συνθήκες, πυρίμαχο στεγανωτικό, στεγανωτικό πέτρας, μεταλλικό στεγανωτικό αρμών, στεγανωτικό ανθεκτικό στο καλούπι, διακοσμητικό στεγανωτικό αρμών και μονωμένο στεγανωτικό γυαλιού, μεταξύ άλλων, διαθέσιμο σε πολλούς τύπους και προδιαγραφές.
11. Αφρός πολυουρεθάνης (Αφρός PU)
Ως νέος τύπος οικοδομικού υλικού, ο αφρός πολυουρεθάνης έχει λάβει ευρεία προσοχή τα τελευταία χρόνια. Συντίθεται από μονομερή όπως ισοκυανικά και πολυόλες μέσω μιας αντίδρασης πολυμερισμού, με το παραγόμενο αέριο διοξείδιο του άνθρακα να χρησιμεύει ως παράγοντας αφρισμού. Αυτή η αντίδραση παράγει έναν σφιχτά δομημένο μικροκυτταρικό αφρό. Ο αφρός πολυουρεθάνης κατηγοριοποιείται κυρίως σε άκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης, εύκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης και ημιάκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης. Σε αντίθεση με τη δομή κλειστών κυψελών του άκαμπτου αφρού πολυουρεθάνης, ο εύκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης έχει μια δομή ανοιχτών κυψελών, που χαρακτηρίζεται από το ελαφρύ, τη δυνατότητα αναπνοής και την καλή ελαστικότητά του. Ο ημιάκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης είναι ένας τύπος αφρού ανοιχτής κυψέλης με σκληρότητα μεταξύ μαλακού και άκαμπτου αφρού και έχει υψηλότερες τιμές φορτίου συμπίεσης. Ο άκαμπτος αφρός πολυουρεθάνης, ένα νέο συνθετικό υλικό με μονωτικές και στεγανωτικές λειτουργίες, έχει χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και μικρή πυκνότητα, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται συχνά ως υλικό μόνωσης και θερμικού φραγμού στις κατασκευές.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά υλικά κατασκευής, ο αφρός πολυουρεθάνης διαθέτει εξαιρετικά πλεονεκτήματα σε διάφορες πτυχές, όπως εξαιρετική απόδοση μόνωσης, ισχυρή αντοχή στη φωτιά, υψηλή αντοχή στο νερό και σταθερές μηχανικές ιδιότητες. Μπορεί να εφαρμοστεί επιτόπου μέσω χύτευσης ή ψεκασμού για να σχηματίσει ένα συνεχές μονωτικό στρώμα και έχει βρει εκτεταμένες εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους κτιρίων, στέγες, δάπεδα, πόρτες, παράθυρα και δίκτυα σωληνώσεων θέρμανσης.
Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά και σύγχρονα οικοδομικά υλικά, λόγω της προόδου της τεχνολογίας και των εξελισσόμενων αρχιτεκτονικών απαιτήσεων, τα σύγχρονα δομικά υλικά προσφέρουν περισσότερα πλεονεκτήματα από τα παραδοσιακά. Ως αποτέλεσμα, κατέχουν κυρίαρχη θέση στη σύγχρονη αρχιτεκτονική, ενώ τα παραδοσιακά οικοδομικά υλικά εφαρμόζονται σε συμπληρωματικό ρόλο. Τα σύγχρονα δομικά υλικά όπως ο χάλυβας, το τσιμέντο, το σκυρόδεμα, το γυαλί και τα σύνθετα υλικά έχουν σπάσει τους περιορισμούς σχήματος και μεγέθους που επιβάλλονται από παραδοσιακά υλικά όπως η πέτρα, το ξύλο, τα τούβλα από πηλό και ο ασβέστης γύψος. Διευκόλυναν την ανάπτυξη πολυώροφων κατασκευών με μεγάλο άνοιγμα και ανταποκρίθηκαν στις απαιτήσεις της αστικής κατασκευής, ευθυγραμμίζοντας με τις τάσεις της προστασίας του περιβάλλοντος και της εξοικονόμησης ενέργειας στη σύγχρονη κοινωνία.
Ώρα ανάρτησης: 31-8-2023
