Ehitusmaterjalid on ehituse põhialused, mis määravad hoone omadused, stiili ja efekti. Traditsiooniliste ehitusmaterjalide hulka kuuluvad peamiselt kivi, puit, savitellised, lubi ja kips, samas kui tänapäevaste ehitusmaterjalide hulka kuuluvad teras, tsement, betoon, klaas ja plast. Igal neist on oma eripärad ja nad mängivad ehituses olulist rolli.
Traditsiooniline ehitusmaterjal
1. Kivi
Kivi on üks inimkonna ajaloos kasutatud traditsioonilisi ehitusmaterjale. Sellel on rikkalikud varud, laialdane levik, peen struktuur, kõrge survetugevus, hea veekindlus, vastupidavus ja suurepärane kulumiskindlus. Lääne-Euroopas kasutati kivi kunagi laialdaselt arhitektuuris, mille märkimisväärsete näidete hulka kuuluvad suurepärane Versailles' palee Prantsusmaal ja Briti parlamendihoone. Lisaks ehitati Egiptuse püramiidid täpselt lõigatud suurtest kiviplokkidest. Kivirhitektuur kannab endas suursugususe, pidulikkuse ja õilsuse aurat. Kuid suure tiheduse ja kaalu tõttu on kivikonstruktsioonidel tavaliselt paksemad seinad, mis vähendab hoone põrandapinna suhet. Sellest hoolimata saab seda kasutada luksuse sümbolina kõrgetasemelises arhitektuuris, luues ainulaadseid kunstilisi efekte.
2. Puit
Puit kui traditsiooniline ehitusmaterjal on iseloomulik kergele kaalule, suurele tugevusele, esteetilistele omadustele, heale töödeldavusele, taastuvusele, taaskasutatavusele ja keskkonnasõbralikkusele ilma reostuseta. Seetõttu on puitkonstruktsioonidel suurepärane stabiilsus ja maavärinakindlus. Ehituses kasutataval puidul on aga ka puudusi. See on altid deformatsioonile, pragunemisele, hallituse kasvule ja putukate nakatumisele. Lisaks on see tuleohtlik, mis võib mõjutada selle kvaliteeti ja vastupidavust.
Puit on oma suurepäraste mehaaniliste omaduste tõttu olnud ajatu ehitusmaterjal ja seda on ehituses laialdaselt kasutatud juba iidsetest aegadest. Teatud hooned, näiteks Nanchani templi osad ja Foguangi tempel Wutai mäel Hiinas, on tüüpilised arhitektuurilised esindajad. Neil ehitistel on laugjad, muutumatud nõlvad, ulatuslikud räästad, silmatorkavad konsoolid ning pidulik ja lihtne stiil.
Kaasaegsetes tsiviilehitusprojektides tuginevad sellised elemendid nagu talad, sambad, toed, uksed, aknad ja isegi betoonvormid puidule. Hingava ehitusmaterjalina pakub puit talvel soojust ja suvel jahedust, luues seeläbi inimestele kõige sobivama elukeskkonna.
Nanchani tempel, Hiina
3. Savist tellised
Savitellis on inimese loodud ehitusmaterjal. Tavalised savitellised on pikka aega olnud Hiinas peamine elamuehituse seinamaterjal. Savitellistele on iseloomulik väike suurus, kerge kaal, ehitamise lihtsus, korrapärane ja korralik kuju, kandevõime, isolatsiooni- ja hooldusvõime ning fassaadi kaunistamine. Nende kasutamine ehituses on mänginud olulist rolli elamuruumide loomisel. Keelatud linn on tüüpiline arhitektuuriline kujutis, mis kasutab savitelliseid. Välisfassaadi jaoks kasutatavad korrapärase kujuga savitellised aitavad kaasa Keelatud linna muljetavaldavale kunstilisele efektile. Savitelliskivide tooraineks on aga looduslik savi ja nende tootmine hõlmab haritava maa ohverdamist. Järk-järgult on need asendatud teiste materjalidega. Sellest hoolimata ei kao nende positsioon inimkonna arhitektuuriajaloos kunagi.
4. Laim
Lubi kui traditsiooniline ehitusmaterjal on tuntud oma tugeva plastilisuse, aeglase kõvenemisprotsessi, madala tugevuse pärast kõvenemist ja märkimisväärse mahukahanemise poolest kõvenemise ajal. Selle tuhandete aastate pikkune ajalugu annab tunnistust inimkonna usaldusest ja toetumisest sellele materjalile. Lubi on endiselt oluline ehitusmaterjal, mida kasutatakse laialdaselt erinevates ehitusprojektides ja tööstusharudes, näiteks sisekrohvimisel, lubimördi ja -vuugitäite segamisel ning savi- ja savitelliste valmistamisel.
Samamoodi on kipsil, teisel iidsel traditsioonilisel ehitusmaterjalil, rikkalik toorainevalik, lihtne tootmisprotsess, madal tootmisenergia tarbimine, hea niiskusimavus, taskukohasus ja keskkonnasõbralikkus. See sobib eriti hästi kaasaegsete arhitektuuriliste siseseinte, kaunistuste ja viimistlusprojektide jaoks. Lisaks kasutatakse seda peamiselt kipskrohvi ja kipstoodete valmistamiseks.
Kaasaegne ehitusmaterjal
5. Teras
Terasel on tänapäeva arhitektuuris ehitusmaterjalina oluline roll. Terasel on suurepärased omadused, nagu kerge kaal, kuid samas suur tugevus, hea plastilisus ja sitkus, ohutus ja töökindlus, kõrge industrialiseerituse tase, kiire ehituskiirus, lihtne demonteerimine, head tihendusomadused ja kõrge kuumakindlus. Need esmaklassilised omadused muudavad selle tänapäeva arhitektuuris hädavajalikuks, seda kasutatakse peamiselt suure sildega teraskonstruktsioonides, nagu lennujaamad ja staadionid, kõrghoonete teraskonstruktsioonides, sealhulgas hotellid ja büroohooned, kõrghoonetes, nagu televisiooni- ja sidetornid, plaatkonstruktsioonides, nagu suured õlimahutid ja gaasimahutid, tööstustehaste teraskonstruktsioonides, kergetes teraskonstruktsioonides, nagu väikesed laod, sildade teraskonstruktsioonides ja teisaldatavate komponentide, näiteks liftide ja kraanade teraskonstruktsioonides.
6. Tsement
Tsement kui kaasaegne ehitusmaterjal leiab laialdasi rakendusi tööstuses, põllumajanduses, veevarude haldamisel, transpordis, linnaarenduses, sadamates ja kaitsetöödel. Tänapäeval on sellest saanud asendamatu ehitusmaterjal iga ehitusprojekti jaoks. Tsement on anorgaaniline pulbriline materjal, mis veega segatuna moodustab vedela ja vormitava pasta. Aja jooksul läbib see tsemendipasta füüsikalisi ja keemilisi muutusi, muutudes vormitavast pastast teatud tugevusega kõvaks tahkeks aineks. See suudab siduda ka tahkeid masse või granuleeritud materjale, luues ühtse struktuuri. Tsement mitte ainult ei kõvene ja saavuta tugevust õhuga kokkupuutel, vaid võib kõveneda ka vees, säilitades ja isegi parandades oma tugevust. Tsementi kasutatakse laialdaselt ehitusprojektides, millel on lai valik rakendusi tsiviilehituses, nafta- ja gaasitaristus, tammide ehitamisel, müüritise ehitamisel, teedeehituses ja mujal.
7. Betoon
Betoon kui kaasaegne ehitusmaterjal mängib tänapäevastes ehitusprojektides väga olulist rolli. Betoon on ehitusmaterjal, mis moodustatakse sideainete, näiteks savi, lubja, kipsi, vulkaanilise tuha või loodusliku asfaldi segamisel täitematerjalidega, näiteks liiva, räbu ja killustikuga. Sellel on suurepärased omadused, sealhulgas tugev sidusus, vastupidavus ja veekindlus. Betooni peetakse aga hapraks materjaliks, millel on kõrge survetugevus, kuid väga madal tõmbetugevus, mistõttu see kaldub pragunemisele.
Tsemendi ja terase tulekuga avastati, et nende materjalide kombineerimine tagab parema nakketugevuse ja võimaldab neil täiendada üksteise nõrkusi, kasutades samal ajal ära nende tugevusi. Terasarmatuuri lisamine betooni mitte ainult ei kaitse terast atmosfääri mõjude eest ja korrosiooni ennetamine, vaid suurendab ka konstruktsioonielemendi tõmbetugevust. See viis raudbetooni väljatöötamiseni, laiendades betooni rakendusala ehituses.
Võrreldes traditsiooniliste tellis- ja kivikonstruktsioonide, puitkonstruktsioonide ja teraskonstruktsioonidega on betoonkonstruktsioonid kiiresti arenenud ja neist on saanud tsiviilehituse peamine konstruktsioonimaterjal. Lisaks sellele arenevad ehitusvaldkonnas pidevalt kõrgjõudlusega betoon ja uuenduslikud betoonitüübid.
8. Klaas
Lisaks kasutatakse klaasi ja plastikut kui kaasaegseid uuenduslikke ehitusmaterjale pidevalt tänapäevastes ehitusprojektides. Klaas suudab täita päevavalguse, sisekujunduse ja fassaadikujunduse nõudeid, mis on kooskõlas tänapäevase arhitektuuri energiatõhususe nõuetega. Klaasi kasutatakse peaaegu kõigis ehituse aspektides tänu oma erinevatele tüüpidele, nagu karastatud klaas, poolkarastatud klaas, isoleeritud klaas, lamineeritud klaas, toonitud klaas, kaetud klaas, mustriline klaas, tulekindel klaas, vaakumklaas ja palju muud.
Shanghai Poly Grandi teater
9. Plastik
Plast on tärkav ehitusmaterjalide klass, mida oma suurepäraste omaduste, laia kasutusvõimaluste ja paljulubavate väljavaadete tõttu peetakse tänapäevases ehituses terase, tsemendi ja puidu järel neljandaks peamiseks ehitusmaterjalide kategooriaks. Plastikul on lai kasutusala, alates katustest kuni maapinnani ja välistingimustes asuvatest avalikest rajatistest kuni sisekujundusmaterjalideni. Praegu on plasti kõige levinumad rakendused ehituses vee- ja kanalisatsioonitorud, gaasitorud ning PVC-uksed ja -aknad, millele järgnevad elektrijuhtmed ja -kaablid.
Üks plastide olulisi eeliseid on nende märkimisväärne energiasäästupotentsiaal, kusjuures plasttoodete tootmisel ja kasutamisel on võrreldes teiste ehitusmaterjalidega oluliselt madalam energiatarve. Seetõttu kasutatakse plaste nüüd laialdaselt erinevates katuse-, seina- ja põrandakatteprojektides. Arhitektuurplastide valdkond areneb pidevalt suurema funktsionaalsuse, parema jõudluse, mitmekülgsuse ja kulutõhususe suunas.
10. Silikoontihend
Silikoontihend on pastalaadne aine, mis moodustub polüdimetüülsiloksaani (peamine tooraine) segamisel ristsiduvate ainete, täiteainete, plastifikaatorite, sidestusainete ja katalüsaatoritega vaakumtingimustes. Toatemperatuuril kõveneb see ja moodustab õhus oleva niiskusega reageerides elastse silikoonkummi. Seda kasutatakse erinevat tüüpi klaasi ja muude aluspindade liimimiseks ja tihendamiseks. Praegu pakub Eolya multifunktsionaalseid tihendusmaterjale, sealhulgas klaasitihendit, ilmastikukindlat tihendusmaterjali, tulekindlat tihendusmaterjali, kivitihendit, metallvuugitihendit, hallituskindlat tihendusmaterjali, dekoratiivset vuugitihendit ja isoleeritud klaasi tihendusmaterjali, mis on saadaval mitut tüüpi ja spetsifikatsioonidega.
11. Polüuretaanvaht (PU-vaht)
Uut tüüpi ehitusmaterjalina on polüuretaanvaht viimastel aastatel laialdast tähelepanu pälvinud. See sünteesitakse monomeeridest, nagu isotsüanaadid ja polüoolid, polümerisatsioonireaktsiooni teel, kusjuures tekkiv süsinikdioksiidgaas toimib vahustusainena. See reaktsioon tekitab tihedalt struktureeritud mikrorakulise vahu. Polüuretaanvahtu liigitatakse peamiselt jäigaks polüuretaanvahuks, elastseks polüuretaanvahuks ja pooljäigaks polüuretaanvahuks. Erinevalt jäiga polüuretaanvahu suletud pooridega struktuurist on elastsel polüuretaanvahul avatud pooridega struktuur, mida iseloomustab kergus, hingavus ja hea vastupidavus. Pooljäik polüuretaanvaht on avatud pooridega vahutüüp, mille kõvadus on pehme ja jäiga vahu vahel ning millel on suuremad survekoormuse väärtused. Jäik polüuretaanvaht, uudne sünteetiline materjal, millel on isolatsiooni- ja veekindluse funktsioonid, on madala soojusjuhtivusega ja väikese tihedusega, mistõttu seda kasutatakse ehituses sageli isolatsiooni- ja soojusisolatsioonimaterjalina.
Võrreldes traditsiooniliste ehitusmaterjalidega on polüuretaanvahul mitmeid silmapaistvaid eeliseid, sealhulgas suurepärane isolatsioonivõime, tugev tulekindlus, kõrge veekindlus ja stabiilsed mehaanilised omadused. Seda saab kohapeal valamise või pihustamise teel peale kanda pideva isolatsioonikihi moodustamiseks ning see on leidnud laialdast kasutamist hoonete välisviimistluses, katustes, põrandates, ustes, akendes ja küttesüsteemide torustikes.
Võrreldes traditsiooniliste ja tänapäevaste ehitusmaterjalidega pakuvad tänapäevased ehitusmaterjalid tehnoloogia arengu ja muutuvate arhitektuuriliste nõudmiste tõttu rohkem eeliseid kui traditsioonilised. Seetõttu on nad tänapäeva arhitektuuris domineeriva positsiooni võtnud, samas kui traditsioonilisi ehitusmaterjale kasutatakse täiendavas rollis. Tänapäevased ehitusmaterjalid nagu teras, tsement, betoon, klaas ja komposiidid on murdnud traditsiooniliste materjalide, nagu kivi, puit, savitellised ja lubjakips, kehtestatud kuju ja suuruse piirangud. Need on hõlbustanud kõrghoonete ja suureavaliste ehitiste arendamist ning vastanud linnaehituse nõudmistele, mis on kooskõlas tänapäeva ühiskonna keskkonnakaitse ja energiasäästu suundumustega.
Postituse aeg: 31. august 2023
