Baumaterialien sind die Grundstoffe des Bauwesens und bestimmen die Eigenschaften, den Stil und die Wirkung eines Gebäudes. Zu den traditionellen Baumaterialien zählen hauptsächlich Stein, Holz, Tonziegel, Kalk und Gips, während moderne Baumaterialien Stahl, Zement, Beton, Glas und Kunststoffe umfassen. Jeder von ihnen weist besondere Merkmale auf und spielt eine wichtige Rolle im Bauwesen.
Traditionelles Baumaterial
1. Stein
Stein ist eines der frühesten traditionellen Baumaterialien, die in der Geschichte der Menschheit verwendet wurden. Es zeichnet sich durch reichliche Reserven, weite Verbreitung, feine Struktur, hohe Druckfestigkeit, gute Wasserbeständigkeit, Haltbarkeit und hervorragende Verschleißfestigkeit aus. Westeuropa verwendete Stein einst in großem Umfang in der Architektur, mit bemerkenswerten Beispielen wie dem prächtigen Schloss Versailles in Frankreich und dem britischen Parlamentsgebäude. Darüber hinaus wurden die ägyptischen Pyramiden aus präzise geschnittenen großen Steinblöcken gebaut. Steinarchitektur strahlt eine Aura von Erhabenheit, Feierlichkeit und Adel aus. Aufgrund der hohen Dichte und des hohen Gewichts neigen Steinkonstruktionen jedoch dazu, dickere Wände zu haben, was das Grundflächenverhältnis des Gebäudes verringert. Dennoch kann es als Symbol für Luxus in der gehobenen Architektur eingesetzt werden und einzigartige künstlerische Effekte erzielen.
2. Holz
Holz als traditioneller Baustoff zeichnet sich durch Eigenschaften wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit, Ästhetik, gute Bearbeitbarkeit, Erneuerbarkeit, Recyclingfähigkeit und Umweltfreundlichkeit ohne Umweltverschmutzung aus. Daher weisen Holzkonstruktionen eine hervorragende Stabilität und Erdbebensicherheit auf. Allerdings bringt Holz, das im Bauwesen verwendet wird, auch Nachteile mit sich. Es ist anfällig für Verformungen, Risse, Schimmelbildung und Insektenbefall. Darüber hinaus ist es feuerempfindlich, was seine Qualität und Haltbarkeit beeinträchtigen kann.
Holz ist aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften ein zeitloser Baustoff und wird seit der Antike häufig im Bauwesen eingesetzt. Bestimmte Gebäude wie Teile des Nanchan-Tempels und des Foguang-Tempels auf dem Berg Wutai in China dienen als typische architektonische Vertreter. Diese Bauwerke haben sanfte, gleichmäßige Hänge, ausgedehnte Dachvorsprünge, markante Klammern und einen feierlichen und einfachen Stil.
In modernen Tiefbauprojekten basieren Elemente wie Balken, Säulen, Stützen, Türen, Fenster und sogar Betonformen auf Holz. Als atmungsaktiver Baustoff sorgt Holz im Winter für Wärme und im Sommer für Kühle und schafft so ein optimales Wohnumfeld für den Menschen.
Nanchan-Tempel, China
3. Lehmziegel
Lehmziegel sind eine Art von Menschenhand hergestelltes Baumaterial. Lange Zeit waren gewöhnliche Lehmziegel das Hauptwandmaterial für den Wohnungsbau in China. Tonziegel zeichnen sich durch ihre geringe Größe, ihr geringes Gewicht, ihre einfache Konstruktion, ihre geordnete und regelmäßige Form, ihre Tragfähigkeit, ihre Isolierungs- und Wartungsfähigkeit sowie ihre Fassadendekoration aus. Ihre Anwendung im Bauwesen hat maßgeblich dazu beigetragen, Wohnräume für Menschen zu schaffen. Die Verbotene Stadt ist eine typische architektonische Darstellung, bei der Lehmziegel verwendet werden. Die für die Außenfassade verwendeten regelmäßig geformten Lehmziegel tragen zur beeindruckenden künstlerischen Wirkung der Verbotenen Stadt bei. Der Rohstoff für Lehmziegel ist jedoch natürlicher Ton, und ihre Herstellung erfordert den Verzicht auf Ackerland. Nach und nach wurden sie durch andere Materialien ersetzt. Dennoch wird ihre Stellung in der Architekturgeschichte der Menschheit niemals gelöscht.
4. Limette
Kalk ist als traditioneller Baustoff für seine starke Plastizität, den langsamen Aushärtungsprozess, die geringe Festigkeit nach dem Aushärten und den erheblichen Volumenschwund beim Aushärten bekannt. Seine jahrtausendealte Geschichte zeugt vom Vertrauen und der Vertrauenswürdigkeit der Menschheit in dieses Material. Kalk ist nach wie vor ein wichtiges Baumaterial, das in verschiedenen Bauprojekten und Industriezweigen weit verbreitet ist, beispielsweise beim Verputzen von Innenräumen, beim Mischen von Kalkmörtel und Fugenmörtel sowie bei der Herstellung von Lehm- und Lehmziegeln.
Ebenso zeichnet sich Gips, ein weiteres altes traditionelles Baumaterial, durch reichlich Rohstoffe, einen einfachen Produktionsprozess, einen geringen Produktionsenergieverbrauch, eine starke Feuchtigkeitsaufnahme, Erschwinglichkeit und Umweltfreundlichkeit aus. Es eignet sich besonders für moderne architektonische Innenaufteilungen, Dekorationen und Abschlussprojekte. Darüber hinaus wird es vor allem zur Herstellung von Gipsputz und Gipsprodukten verwendet.
Moderner Baustoff
5. Stahl
Als Baumaterial spielt Stahl in der modernen Architektur eine entscheidende Rolle. Stahl verfügt über hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht und dennoch hohe Festigkeit, gute Plastizität und Zähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit, hohen Industrialisierungsgrad, schnelle Baugeschwindigkeit, einfache Demontage, gute Dichtungseigenschaften und hohe Hitzebeständigkeit. Diese erstklassigen Eigenschaften machen es unverzichtbar in der modernen Architektur und werden vor allem in Stahlkonstruktionen mit großer Spannweite wie Flughäfen und Stadien, Stahlkonstruktionen für Hochhäuser wie Hotels und Bürogebäude, hoch aufragenden Konstruktionen wie Fernseh- und Kommunikationstürmen sowie Stahlkonstruktionen mit Blechmantel wie großen Öltanks eingesetzt Lagertanks und Gastanks, Stahlkonstruktionen für Industriefabriken, leichte Stahlkonstruktionen wie kleine Lagerhäuser, Brückenstahlkonstruktionen und Stahlkonstruktionen für bewegliche Komponenten wie Aufzüge und Kräne.
6. Zement
Zement als moderner Baustoff findet umfangreiche Anwendungen in den Bereichen Industrie, Landwirtschaft, Wasserressourcen, Transport, Stadtentwicklung, Hafen und Verteidigungsbau. In der Neuzeit ist es zu einem unverzichtbaren Baumaterial für jedes Bauprojekt geworden. Zement ist ein anorganisches pulverförmiges Material, das beim Mischen mit Wasser eine flüssige und formbare Paste bildet. Im Laufe der Zeit unterliegt dieser Zementleim physikalischen und chemischen Veränderungen und wandelt sich von einer formbaren Paste in einen ausgehärteten Feststoff mit einer bestimmten Festigkeit um. Es kann auch feste Massen oder körnige Materialien miteinander verbinden, um eine einheitliche Struktur zu schaffen. Zement härtet nicht nur an der Luft aus und gewinnt an Festigkeit, sondern kann auch in Wasser aushärten und so seine Festigkeit beibehalten und sogar verbessern. Zement wird häufig in Bauprojekten verwendet und bietet ein breites Anwendungsspektrum im Tiefbau, in der Öl- und Gasinfrastruktur, im Dammbau, im Mauerwerksbau, im Straßenbau und mehr.
7. Beton
Beton als moderner Baustoff spielt in zeitgenössischen Bauprojekten eine überaus bedeutende Rolle. Beton ist ein Baustoff, der durch Mischen von Bindemitteln wie Ton, Kalk, Gips, Vulkanasche oder Naturasphalt mit Zuschlagstoffen wie Sand, Schlacke und Schotter entsteht. Es zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften aus, darunter starke Kohäsion, Haltbarkeit und Wasserbeständigkeit. Allerdings gilt Beton als sprödes Material mit hoher Druckfestigkeit, aber sehr geringer Zugfestigkeit, wodurch er anfällig für Risse ist.
Mit der Einführung von Zement und Stahl stellte man fest, dass die Kombination dieser Materialien eine bessere Verbindungsfestigkeit lieferte und es ihnen ermöglichte, die Schwächen des anderen zu ergänzen und gleichzeitig seine Stärken zu nutzen. Durch den Einbau einer Stahlbewehrung in den Beton wird nicht nur der Stahl vor der Einwirkung der Atmosphäre geschützt und Korrosion verhindert, sondern auch die Zugfestigkeit des Strukturbauteils erhöht. Dies führte zur Entwicklung von Stahlbeton und erweiterte die Einsatzmöglichkeiten von Beton im Bauwesen.
Im Vergleich zu traditionellen Ziegel- und Steinkonstruktionen, Holzkonstruktionen und Stahlkonstruktionen haben Betonkonstruktionen eine rasante Entwicklung erfahren und sind zum wichtigsten Konstruktionsmaterial im Tiefbau geworden. Darüber hinaus entwickeln sich Hochleistungsbetone und innovative Betonarten im Bauwesen immer weiter.
8. Glas
Darüber hinaus werden Glas und Kunststoff als moderne innovative Baumaterialien kontinuierlich in zeitgenössischen Bauprojekten eingesetzt. Glas kann die Anforderungen an Tageslicht, Dekoration und Fassadengestaltung erfüllen und entspricht den Energieeffizienzanforderungen moderner Architektur. Glas findet aufgrund seiner verschiedenen Arten, wie gehärtetes Glas, halbgehärtetes Glas, Isolierglas, Verbundglas, getöntes Glas, beschichtetes Glas, gemustertes Glas, feuerfestes Glas, Vakuumglas und mehr, in nahezu allen Bereichen des Bauwesens Anwendung .
Shanghai-Poly-Grand-Theater
9. Kunststoff
Kunststoff ist eine aufstrebende Klasse von Baumaterialien, die aufgrund ihrer hervorragenden Leistung, ihres breiten Anwendungsspektrums und ihrer vielversprechenden Aussichten nach Stahl, Zement und Holz als vierte Hauptkategorie von Baumaterialien im modernen Bauwesen gelten. Kunststoff hat ein breites Anwendungsspektrum, von Dächern bis zu Bodenflächen und von öffentlichen Außenanlagen bis hin zu Innendekorationsmaterialien. Derzeit werden Kunststoffe im Bauwesen am häufigsten für Wasser- und Abwasserrohre, Gastransportrohre sowie PVC-Türen und -Fenster verwendet, gefolgt von elektrischen Leitungen und Kabeln.
Einer der wesentlichen Vorteile von Kunststoffen ist ihr erhebliches Energieeinsparpotenzial, da die Herstellung und Verwendung von Kunststoffprodukten im Vergleich zu anderen Baumaterialien einen deutlich geringeren Energieverbrauch aufweist. Daher werden Kunststoffe heute häufig in verschiedenen Dach-, Wand- und Bodenbauprojekten eingesetzt. Der Bereich der Architekturkunststoffe entwickelt sich kontinuierlich in Richtung höherer Funktionalität, verbesserter Leistung, Vielseitigkeit und Kosteneffizienz weiter.
10. Silikondichtmittel
Silikondichtstoff ist eine pastöse Substanz, die durch Mischen von Polydimethylsiloxan als Hauptrohstoff mit Vernetzungsmitteln, Füllstoffen, Weichmachern, Haftvermittlern und Katalysatoren unter Vakuumbedingungen entsteht. Bei Raumtemperatur härtet es aus und bildet durch Reaktion mit Luftfeuchtigkeit elastischen Silikonkautschuk. Es wird zum Verkleben und Abdichten verschiedener Glasarten und anderer Substrate verwendet. Derzeit bietet Eolya multifunktionale Dichtstoffe an, darunter unter anderem Glasdichtstoffe, witterungsbeständige Dichtstoffe, feuerfeste Dichtstoffe, Steindichtstoffe, Metallfugendichtstoffe, schimmelresistente Dichtstoffe, dekorative Fugendichtstoffe und isolierte Glasdichtstoffe, die in verschiedenen Ausführungen erhältlich sind Spezifikationen.
11. Polyurethanschaum (PU-Schaum)
Als neuartiger Baustoff hat Polyurethanschaum in den letzten Jahren große Beachtung gefunden. Es wird aus Monomeren wie Isocyanaten und Polyolen durch eine Polymerisationsreaktion synthetisiert, wobei das erzeugte Kohlendioxidgas als Schaummittel dient. Diese Reaktion erzeugt einen dicht strukturierten mikrozellulären Schaum. Polyurethanschaum wird hauptsächlich in Polyurethan-Hartschaum, Polyurethan-Weichschaum und Polyurethan-Halbhartschaum eingeteilt. Im Gegensatz zur geschlossenzelligen Struktur von Polyurethan-Hartschaum weist Polyurethan-Weichschaum eine offenzellige Struktur auf, die sich durch geringes Gewicht, Atmungsaktivität und gute Elastizität auszeichnet. Halbharter Polyurethanschaum ist ein offenzelliger Schaumtyp mit einer Härte zwischen Weich- und Hartschaum und höheren Kompressionsbelastungswerten. Hartschaum aus Polyurethan, ein neuartiges synthetisches Material mit Isolier- und Abdichtungsfunktion, weist eine geringe Wärmeleitfähigkeit und geringe Dichte auf und wird daher häufig als Isolier- und Wärmedämmmaterial im Bauwesen eingesetzt.
Im Vergleich zu herkömmlichen Baumaterialien weist Polyurethanschaum in verschiedenen Aspekten herausragende Vorteile auf, darunter hervorragende Isolierleistung, starke Feuerbeständigkeit, hohe Wasserbeständigkeit und stabile mechanische Eigenschaften. Es kann vor Ort durch Gießen oder Sprühen aufgetragen werden, um eine kontinuierliche Isolierschicht zu bilden, und hat umfangreiche Anwendungen im Außenbereich von Gebäuden, Dächern, Böden, Türen, Fenstern und Heizungsrohrnetzen gefunden.
Im Vergleich zu traditionellen und modernen Baumaterialien bieten moderne Baumaterialien aufgrund des technologischen Fortschritts und der sich entwickelnden architektonischen Anforderungen mehr Vorteile als herkömmliche. Dadurch haben sie in der zeitgenössischen Architektur eine dominierende Stellung eingenommen, während traditionelle Baumaterialien ergänzend zum Einsatz kommen. Moderne Baumaterialien wie Stahl, Zement, Beton, Glas und Verbundwerkstoffe haben die Form- und Größenbeschränkungen traditioneller Materialien wie Stein, Holz, Tonziegel und Kalkgips überwunden. Sie haben die Entwicklung von Hochhäusern mit großer Spannweite erleichtert und die Anforderungen des Städtebaus erfüllt, indem sie mit den Trends des Umweltschutzes und der Energieeinsparung in der modernen Gesellschaft übereinstimmten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 31. August 2023
