Građevinski materijali su temeljni sastojci gradnje, određujući karakteristike, stil i učinke zgrade. Tradicionalni građevinski materijali uglavnom uključuju kamen, drvo, glinene cigle, vapno i gips, dok moderni građevinski materijali obuhvaćaju čelik, cement, beton, staklo i plastiku. Svaki od njih posjeduje prepoznatljive značajke i igra značajnu ulogu u gradnji.
Tradicionalni građevinski materijal
1. Kamen
Kamen je jedan od najranijih tradicionalnih građevinskih materijala korištenih u ljudskoj povijesti. Odlikuje se obilnim rezervama, širokom rasprostranjenošću, finom strukturom, visokom tlačnom čvrstoćom, dobrom vodootpornošću, izdržljivošću i izvrsnom otpornošću na habanje. Zapadna Europa je nekoć široko koristila kamen u arhitekturi, s značajnim primjerima uključujući veličanstvenu Versajlsku palaču u Francuskoj i zgradu britanskog parlamenta. Osim toga, egipatske piramide izgrađene su korištenjem precizno izrezanih velikih kamenih blokova. Kamena arhitektura nosi auru veličanstvenosti, svečanosti i plemenitosti. Međutim, zbog velike gustoće i težine, kamene konstrukcije imaju tendenciju imati deblje zidove, što smanjuje omjer površine poda zgrade. Ipak, može se koristiti kao simbol luksuza u luksuznoj arhitekturi, stvarajući jedinstvene umjetničke efekte.
2. Drvo
Drvo, kao tradicionalni građevinski materijal, posjeduje karakteristike poput male težine, visoke čvrstoće, estetske privlačnosti, dobre obradivosti, obnovljivosti, recikliranja i ekološke prihvatljivosti bez zagađenja. Stoga drvene konstrukcije pokazuju izvrsnu stabilnost i seizmičku otpornost. Međutim, drvo koje se koristi u građevinarstvu ima i nedostatke. Sklono je deformacijama, pucanju, rastu plijesni i najezdi insekata. Štoviše, osjetljivo je na požar, što može utjecati na njegovu kvalitetu i trajnost.
Drvo je zbog svojih vrhunskih mehaničkih svojstava bezvremenski građevinski materijal i široko se koristi u građevinarstvu od davnina. Određene građevine poput dijelova hrama Nanchan i Foguang na planini Wutai u Kini služe kao tipični arhitektonski predstavnici. Ove građevine imaju blage, nepromjenjive nagibe, opsežne strehe, istaknute nosače te svečan i jednostavan stil.
U modernim građevinskim projektima, elementi poput greda, stupova, nosača, vrata, prozora, pa čak i betonskih kalupa oslanjaju se na drvo. Kao prozračni građevinski materijal, drvo pruža toplinu zimi i hladnoću ljeti, stvarajući tako najprikladnije životno okruženje za ljude.
Hram Nanchan, Kina
3. Glinene opeke
Glinene opeke su vrsta građevinskog materijala koji je stvorio čovjek. Dugo su vremena obične glinene opeke bile glavni zidni materijal za izgradnju kuća u Kini. Glinene opeke karakteriziraju mala veličina, mala težina, jednostavnost gradnje, uredan i pravilan oblik, nosivost, izolacija i mogućnosti održavanja, kao i ukrašavanje pročelja. Njihova primjena u građevinarstvu odigrala je značajnu ulogu u stvaranju stambenih prostora za ljude. Zabranjeni grad tipičan je arhitektonski prikaz koji koristi glinene opeke. Pravilne glinene opeke korištene za vanjsko pročelje doprinose impresivnom umjetničkom učinku Zabranjenog grada. Međutim, sirovina za glinene opeke je prirodna glina, a njihova proizvodnja uključuje žrtvovanje obradivog zemljišta. Postupno su zamijenjene drugim materijalima. Ipak, njihovo mjesto u povijesti ljudske arhitekture nikada neće biti izbrisano.
4. Limeta
Vapno, kao tradicionalni građevinski materijal, poznato je po svojoj jakoj plastičnosti, sporom procesu stvrdnjavanja, niskoj čvrstoći nakon stvrdnjavanja i značajnom skupljanju volumena tijekom stvrdnjavanja. Njegova tisućljetna povijest svjedoči o povjerenju i oslanjanju čovječanstva na ovaj materijal. Vapno ostaje važan građevinski materijal, široko korišten u raznim građevinskim projektima i industrijama, kao što su unutarnje žbukanje, miješanje vapnenog morta i mase za žbukanje te priprema ćerpiča i blatnih opeka.
Slično tome, gips, još jedan drevni tradicionalni građevinski materijal, može se pohvaliti obiljem sirovina, jednostavnim proizvodnim procesom, niskom potrošnjom energije u proizvodnji, jakom apsorpcijom vlage, pristupačnošću i ekološkom prihvatljivošću. Posebno je prikladan za moderne arhitektonske unutarnje pregrade, dekoracije i završne projekte. Osim toga, prvenstveno se koristi za izradu gipsane žbuke i gipsanih proizvoda.
Moderni građevinski materijal
5. Čelik
Čelik igra ključnu ulogu u modernoj arhitekturi kao građevinski materijal. Čelik posjeduje izvrsne kvalitete poput male težine, a opet visoke čvrstoće, dobre plastičnosti i žilavosti, sigurnosti i pouzdanosti, visoke razine industrijalizacije, velike brzine gradnje, jednostavnog rastavljanja, dobrih svojstava brtvljenja i visoke otpornosti na toplinu. Ove vrhunske karakteristike čine ga bitnim u modernoj arhitekturi, prvenstveno se koristi u čeličnim konstrukcijama velikih raspona poput zračnih luka i stadiona, čeličnim konstrukcijama visokih zgrada, uključujući hotele i poslovne zgrade, visokim konstrukcijama poput televizijskih i komunikacijskih tornjeva, čeličnim konstrukcijama s pločastom ljuskom poput velikih spremnika za naftu i plin, industrijskim čeličnim konstrukcijama tvornica, laganim čeličnim konstrukcijama poput malih skladišta, čeličnim konstrukcijama mostova i čeličnim konstrukcijama za pomicanje komponenti poput dizala i dizalica.
6. Cement
Cement, kao moderni građevinski materijal, pronalazi široku primjenu u industriji, poljoprivredi, vodnim resursima, prometu, urbanom razvoju, lukama i obrambenoj izgradnji. U moderno doba postao je nezamjenjiv građevinski materijal za svaki građevinski projekt. Cement je anorganski praškasti materijal koji, kada se pomiješa s vodom, tvori tekuću i kovku pastu. Tijekom vremena, ova cementna pasta prolazi kroz fizičke i kemijske promjene, pretvarajući se iz kovke paste u očvrslu krutinu s određenom razinom čvrstoće. Također može povezivati čvrste mase ili granulirane materijale stvarajući jedinstvenu strukturu. Cement se ne samo stvrdnjava i dobiva na čvrstoći kada je izložen zraku, već se može stvrdnuti i u vodi, održavajući, pa čak i poboljšavajući svoju čvrstoću. Cement se široko koristi u građevinskim projektima, sa širokim rasponom primjena u građevinarstvu, naftnoj i plinskoj infrastrukturi, izgradnji brana, zidarstvu, izgradnji cesta i još mnogo toga.
7. Beton
Beton, kao moderni građevinski materijal, igra vrlo značajnu ulogu u suvremenim građevinskim projektima. Beton je građevinski materijal koji se nastaje miješanjem vezivnih sredstava poput gline, vapna, gipsa, vulkanskog pepela ili prirodnog asfalta s agregatima poput pijeska, troske i drobljenog kamena. Ima izvrsna svojstva, uključujući snažnu koheziju, trajnost i otpornost na vodu. Međutim, beton se smatra krhkim materijalom s visokom tlačnom čvrstoćom, ali vrlo niskom vlačnom čvrstoćom, što ga čini sklonim pucanju.
Uvođenjem cementa i čelika otkriveno je da kombiniranje ovih materijala pruža bolju čvrstoću veze i omogućuje im da nadopunjuju međusobne slabosti, a istovremeno iskorištavaju svoje snage. Ugradnjom čelične armature u beton, ne samo da se čelik štiti od izloženosti atmosferi, sprječavajući koroziju, već se i povećava vlačna čvrstoća konstrukcijske komponente. To je dovelo do razvoja armiranog betona, proširujući raspon primjene betona u građevinarstvu.
U usporedbi s tradicionalnim konstrukcijama od opeke i kamena, drvenim konstrukcijama i čeličnim konstrukcijama, betonske konstrukcije su doživjele brz razvoj i postale primarni konstrukcijski materijal u građevinarstvu. Štoviše, visokoučinkoviti beton i inovativne vrste betona nastavljaju napredovati i razvijati se u području građevinarstva.
8. Staklo
Nadalje, staklo i plastika, kao moderni inovativni građevinski materijali, kontinuirano se koriste u suvremenim građevinskim projektima. Staklo može zadovoljiti zahtjeve za dnevnom rasvjetom, dekoracijom i dizajnom fasada, usklađujući se sa zahtjevima energetske učinkovitosti moderne arhitekture. Staklo pronalazi primjenu u gotovo svim aspektima građevinarstva zbog svojih različitih vrsta, kao što su kaljeno staklo, polukaljeno staklo, izolirano staklo, laminirano staklo, tonirano staklo, premazano staklo, uzorkovano staklo, vatrootporno staklo, vakuumsko staklo i drugo.
Šangajsko kazalište Poly Grand
9. Plastika
Plastika je nova klasa građevinskog materijala koja se, zbog svojih izvrsnih performansi, širokog raspona primjena i obećavajućih izgleda, smatra četvrtom glavnom kategorijom građevinskih materijala nakon čelika, cementa i drva u modernoj gradnji. Plastika ima širok raspon primjene, od krovova do površina tla, od vanjskih javnih objekata do materijala za unutarnje uređenje. Trenutno su najčešće primjene plastike u građevinarstvu za vodovodne i odvodne cijevi, plinovodne cijevi te PVC vrata i prozore, a slijede električne žice i kabeli.
Jedna od značajnih prednosti plastike je njihov znatan potencijal uštede energije, pri čemu proizvodnja i upotreba plastičnih proizvoda imaju znatno nižu potrošnju energije u usporedbi s drugim građevinskim materijalima. Kao rezultat toga, plastika se sada široko koristi u raznim projektima izgradnje krovova, zidova i podova. Područje arhitektonske plastike kontinuirano se razvija prema većoj funkcionalnosti, poboljšanim performansama, svestranosti i isplativosti.
10. Silikonsko brtvilo
Silikonsko brtvilo je tvar nalik pasti nastala miješanjem polidimetilsiloksana kao glavne sirovine s umreživačima, punilima, plastifikatorima, veznim sredstvima i katalizatorima u vakuumskim uvjetima. Na sobnoj temperaturi stvrdnjava se i formira elastičnu silikonsku gumu reakcijom s vlagom u zraku. Koristi se za lijepljenje i brtvljenje različitih vrsta stakla i drugih podloga. Trenutno Eolya nudi višenamjenska brtvila, uključujući brtvilo za staklo, brtvilo otporno na vremenske uvjete, brtvilo otporno na vatru, brtvilo za kamen, brtvilo za metalne spojeve, brtvilo otporno na plijesan, dekorativno brtvilo za spojeve i brtvilo za izolirano staklo, između ostalog, dostupna u više vrsta i specifikacija.
11. Poliuretanska pjena (PU pjena)
Kao nova vrsta građevinskog materijala, poliuretanska pjena posljednjih je godina privukla široku pozornost. Sintetizira se iz monomera poput izocijanata i poliola putem reakcije polimerizacije, pri čemu nastali ugljikov dioksid služi kao sredstvo za pjenjenje. Ovom reakcijom nastaje čvrsto strukturirana mikrocelularna pjena. Poliuretanska pjena prvenstveno se kategorizira na krutu poliuretansku pjenu, fleksibilnu poliuretansku pjenu i polukrutu poliuretansku pjenu. Za razliku od zatvorenoćelijske strukture krute poliuretanske pjene, fleksibilna poliuretanska pjena ima otvorenoćelijsku strukturu, koju karakterizira mala težina, prozračnost i dobra elastičnost. Polukruta poliuretanska pjena je vrsta pjene otvorenih ćelija s tvrdoćom između meke i krute pjene, te ima veće vrijednosti tlačnog opterećenja. Kruta poliuretanska pjena, novi sintetički materijal s izolacijskim i hidroizolacijskim funkcijama, ima nisku toplinsku vodljivost i malu gustoću, stoga se često koristi kao izolacijski i toplinski barijerski materijal u građevinarstvu.
U usporedbi s tradicionalnim građevinskim materijalima, poliuretanska pjena posjeduje izvanredne prednosti u raznim aspektima, uključujući izvrsne izolacijske performanse, snažnu otpornost na vatru, visoku otpornost na vodu i stabilna mehanička svojstva. Može se nanositi na licu mjesta lijevanjem ili prskanjem kako bi se formirao kontinuirani izolacijski sloj, a pronašla je široku primjenu u vanjskim dijelovima zgrada, krovovima, podovima, vratima, prozorima i toplinskim cjevovodima.
U usporedbi s tradicionalnim i modernim građevinskim materijalima, zbog napretka tehnologije i razvijajućih arhitektonskih zahtjeva, moderni građevinski materijali nude više prednosti od tradicionalnih. Kao rezultat toga, zauzeli su dominantnu poziciju u suvremenoj arhitekturi, dok se tradicionalni građevinski materijali primjenjuju u dopunskoj ulozi. Moderni građevinski materijali poput čelika, cementa, betona, stakla i kompozita razbili su ograničenja oblika i veličine koja su nametnuli tradicionalni materijali poput kamena, drva, glinenih opeka i vapnenog gipsa. Olakšali su razvoj visokih konstrukcija s velikim rasponima i zadovoljili zahtjeve urbane gradnje, usklađujući se s trendovima zaštite okoliša i uštede energije u modernom društvu.
Vrijeme objave: 31. kolovoza 2023.
