Baumaterialien sind die Grundsubstanzen des Bauwesens und bestimmen die Eigenschaften, den Stil und die Wirkung eines Gebäudes. Traditionelle Baumaterialien umfassen hauptsächlich Stein, Holz, Ziegel, Kalk und Gips, während moderne Baumaterialien Stahl, Zement, Beton, Glas und Kunststoffe umfassen. Jedes dieser Materialien besitzt charakteristische Merkmale und spielt eine bedeutende Rolle im Bauwesen.
Traditionelles Baumaterial
1. Stein
Stein ist eines der ältesten traditionellen Baumaterialien der Menschheitsgeschichte. Er ist reich an Vorkommen, weit verbreitet, hat eine feine Struktur, hohe Druckfestigkeit, gute Wasserbeständigkeit, Haltbarkeit und ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Westeuropa verwendete Stein einst häufig in der Architektur; bemerkenswerte Beispiele hierfür sind das prächtige Schloss Versailles in Frankreich und das britische Parlamentsgebäude. Auch die ägyptischen Pyramiden wurden aus großen, präzise behauenen Steinblöcken errichtet. Steinarchitektur strahlt Erhabenheit, Feierlichkeit und Noblesse aus. Aufgrund seiner hohen Dichte und seines Gewichts weisen Steinbauten jedoch tendenziell dickere Wände auf, was die Grundflächenzahl des Gebäudes verringert. Dennoch kann er in der gehobenen Architektur als Symbol für Luxus eingesetzt werden und einzigartige künstlerische Effekte erzeugen.
2. Holz
Holz ist ein traditioneller Baustoff und zeichnet sich durch sein geringes Gewicht, seine hohe Festigkeit, seine ansprechende Optik, seine gute Verarbeitbarkeit, seine Erneuerbarkeit, seine Recyclingfähigkeit und seine Umweltfreundlichkeit aus. Daher weisen Holzkonstruktionen eine hervorragende Stabilität und Erdbebensicherheit auf. Holz hat jedoch auch Nachteile. Es neigt zu Verformungen, Rissen, Schimmelbildung und Insektenbefall. Darüber hinaus ist es feuergefährdet, was seine Qualität und Haltbarkeit beeinträchtigen kann.
Holz ist aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften ein zeitloses Baumaterial und wird seit der Antike häufig im Bauwesen verwendet. Bestimmte Gebäude wie Teile des Nanchan-Tempels und des Foguang-Tempels auf dem Berg Wutai in China dienen als typische architektonische Vertreter. Diese Bauwerke zeichnen sich durch sanfte, gleichmäßige Neigungen, ausgedehnte Dachtraufen, markante Auskragungen und einen feierlichen und schlichten Stil aus.
In modernen Tiefbauprojekten werden Elemente wie Balken, Säulen, Stützen, Türen, Fenster und sogar Betonformen aus Holz hergestellt. 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 ein von Menschenhand geschaffenes Baumaterial. In China waren gewöhnliche Lehmziegel lange Zeit das wichtigste Wandmaterial für den Wohnungsbau. Charakteristisch für Lehmziegel sind ihre geringe Größe, ihr geringes Gewicht, ihre einfache Verarbeitung, ihre geordnete und regelmäßige Form, ihre Tragfähigkeit, ihre Dämm- und Instandhaltungsfähigkeit sowie ihre dekorative Fassade. Ihre Verwendung im Bauwesen hat maßgeblich zur Schaffung von Wohnraum beigetragen. Die Verbotene Stadt ist ein typisches architektonisches Beispiel aus Lehmziegeln. Die regelmäßig geformten Lehmziegel der Außenfassade tragen zur eindrucksvollen künstlerischen Wirkung der Verbotenen Stadt bei. Der Rohstoff für Lehmziegel ist jedoch natürlicher Ton, und für ihre Herstellung wird Ackerland geopfert. Nach und nach wurden sie durch andere Materialien ersetzt. Dennoch wird ihr Platz in der menschlichen Architekturgeschichte unauslöschlich bleiben.
4. Limette
Kalk ist ein traditioneller Baustoff und zeichnet sich durch seine hohe Plastizität, langsame Aushärtung, geringe Festigkeit nach dem Aushärten und erhebliche Volumenschrumpfung während des Aushärtens aus. Seine jahrtausendealte Geschichte zeugt vom Vertrauen und der Abhängigkeit der Menschheit in diesen Werkstoff. Kalk ist nach wie vor ein wichtiger Baustoff und wird in verschiedenen Bauprojekten und Branchen eingesetzt, beispielsweise beim Innenputzen, beim Mischen von Kalkmörtel und Fugenmörtel sowie bei der Herstellung von Lehmziegeln.
Gips, ein weiterer traditioneller Baustoff, zeichnet sich durch reichlich vorhandene Rohstoffe, einen einfachen Herstellungsprozess, geringen Energieverbrauch, hohe Feuchtigkeitsaufnahme, Erschwinglichkeit und Umweltfreundlichkeit aus. Er eignet sich besonders für moderne architektonische Innenwände, Dekorationen und Ausbauprojekte. Darüber hinaus wird er hauptsächlich zur Herstellung von Gipsputz und Gipsprodukten verwendet.
Modernes Baumaterial
5. Stahl
Stahl spielt als Baumaterial in der modernen Architektur eine entscheidende Rolle. Stahl besitzt hervorragende Eigenschaften wie geringes Gewicht bei gleichzeitig hoher Festigkeit, gute Plastizität und Zähigkeit, Sicherheit und Zuverlässigkeit, einen hohen Industrialisierungsgrad, schnelle Bauzeiten, einfache Demontage, gute Dichtungseigenschaften und hohe Hitzebeständigkeit. Diese erstklassigen Eigenschaften machen ihn in der modernen Architektur unverzichtbar. Er wird vor allem in Stahlkonstruktionen mit großen Spannweiten wie Flughäfen und Stadien, Stahlkonstruktionen für Hochhäuser wie Hotels und Bürogebäuden, hohen Bauwerken wie Fernseh- und Kommunikationstürmen, Stahlkonstruktionen mit Plattenschalen wie großen Öl- und Gastanks, Stahlkonstruktionen für Industrieanlagen, leichten Stahlkonstruktionen wie kleinen Lagerhallen, Stahlkonstruktionen für Brücken und Stahlkonstruktionen für bewegliche Komponenten wie Aufzüge und Kräne verwendet.
6. Zement
Zement findet als moderner Baustoff vielfältige Anwendung in Industrie, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, Transport, Städtebau, Hafen- und Verteidigungsbau. In der modernen Zeit ist er zu einem unverzichtbaren Baustoff für jedes Bauprojekt geworden. Zement ist ein anorganisches Pulvermaterial, das beim Mischen mit Wasser eine flüssige und formbare Paste bildet. Mit der Zeit durchläuft diese Zementpaste physikalische und chemische Veränderungen und verwandelt sich von einer formbaren Paste in einen ausgehärteten Feststoff mit einer gewissen Festigkeit. Zement kann auch feste Massen oder körnige Materialien zu einer einheitlichen Struktur verbinden. Zement härtet nicht nur an der Luft aus und gewinnt an Festigkeit, sondern kann auch in Wasser aushärten, wobei seine Festigkeit erhalten bleibt oder sogar verbessert wird. Zement wird häufig in Bauprojekten eingesetzt und findet ein breites Anwendungsspektrum im Tiefbau, in der Öl- und Gasinfrastruktur, im Staudammbau, Mauerwerksbau, Straßenbau und mehr.
7. Beton
Beton spielt als moderner Baustoff eine wichtige Rolle in modernen Bauprojekten. Beton ist ein Baustoff, der durch die Mischung von Bindemitteln wie Ton, Kalk, Gips, Vulkanasche oder Naturasphalt mit Zuschlagstoffen wie Sand, Schlacke und Schotter entsteht. Er zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften wie hohe Kohäsion, Langlebigkeit und Wasserbeständigkeit aus. Beton gilt jedoch 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 Bindungsfestigkeit bietet und es ihnen ermöglicht, ihre jeweiligen Schwächen auszugleichen und gleichzeitig ihre Stärken zu nutzen. Durch die Einarbeitung von Stahlbewehrung in Beton wird der Stahl nicht nur vor Witterungseinflüssen geschützt und Korrosion verhindert, sondern auch die Zugfestigkeit des Bauteils erhöht. Dies führte zur Entwicklung von Stahlbeton und erweiterte das Anwendungsspektrum von Beton im Bauwesen.
Im Vergleich zu traditionellen Ziegel- und Steinkonstruktionen, Holzkonstruktionen und Stahlkonstruktionen haben sich Betonkonstruktionen rasant weiterentwickelt und sind zum wichtigsten Baumaterial im Tiefbau geworden. Darüber hinaus werden Hochleistungsbeton und innovative Betonarten im Bauwesen immer weiter entwickelt.
8. Glas
Darüber hinaus werden Glas und Kunststoff als moderne, innovative Baumaterialien kontinuierlich in modernen Bauprojekten eingesetzt. Glas erfüllt die Anforderungen an Tageslicht, Dekoration und Fassadengestaltung und entspricht den Energieeffizienzanforderungen moderner Architektur. Glas findet dank seiner vielfältigen Ausführungen, wie z. B. als gehärtetes Glas, teilvorgespanntes Glas, Isolierglas, Verbundglas, getöntes Glas, beschichtetes Glas, Ornamentglas, Brandschutzglas, Vakuumglas und mehr, in nahezu allen Bereichen des Bauwesens Anwendung.
Shanghai-Poly-Grand-Theater
9. Plastik
Kunststoff ist eine aufstrebende Baustoffklasse, die aufgrund ihrer hervorragenden Leistungsfähigkeit, ihres breiten Anwendungsspektrums und ihrer vielversprechenden Zukunftsaussichten nach Stahl, Zement und Holz als viertgrößte Baustoffkategorie im modernen Bauwesen gilt. Kunststoff hat ein breites Anwendungsspektrum, von Dächern bis hin zu Bodenbelägen und von öffentlichen Außenanlagen bis hin zu Materialien für die Inneneinrichtung. Die derzeit gängigsten Kunststoffanwendungen im Bauwesen sind Wasser- und Abwasserrohre, Gasleitungen sowie PVC-Türen und -Fenster, gefolgt von elektrischen Leitungen und Kabeln.
Einer der wesentlichen Vorteile von Kunststoffen ist ihr erhebliches Energieeinsparpotenzial. Die Herstellung und Verwendung von Kunststoffprodukten erfordert im Vergleich zu anderen Baumaterialien deutlich weniger Energie. Daher werden Kunststoffe heute häufig in verschiedenen Dach-, Wand- und Bodenbauprojekten eingesetzt. Der Bereich der Architekturkunststoffe entwickelt sich kontinuierlich weiter und bietet höhere Funktionalität, verbesserte Leistung, Vielseitigkeit und Kosteneffizienz.
10. Silikondichtmittel
Silikondichtmittel 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 durch Reaktion mit der Luftfeuchtigkeit aus und bildet elastischen Silikonkautschuk. Es wird zum Verkleben und Abdichten verschiedener Glasarten und anderer Substrate verwendet. Eolya bietet derzeit multifunktionale Dichtmittel an, darunter Glasdichtmittel, wetterbeständige Dichtmittel, feuerbeständige Dichtmittel, Steindichtmittel, Metallfugendichtmittel, schimmelresistente Dichtmittel, dekorative Fugendichtmittel und Isolierglasdichtmittel in verschiedenen Typen und Spezifikationen.
11. Polyurethanschaum (PU-Schaum)
Polyurethanschaum hat in den letzten Jahren als neuer Baustofftyp große Aufmerksamkeit erfahren. Er wird durch eine Polymerisationsreaktion aus Monomeren wie Isocyanaten und Polyolen synthetisiert, wobei das entstehende Kohlendioxidgas als Treibmittel dient. Diese Reaktion erzeugt einen dicht strukturierten mikrozellulären Schaum. Polyurethanschaum wird hauptsächlich in Hartschaum, Weichschaum und halbharten Polyurethanschaum unterteilt. Anders als die geschlossenzellige Struktur von Hartschaum hat Weichschaum eine offenzellige Struktur, die sich durch geringes Gewicht, Atmungsaktivität und gute Elastizität auszeichnet. Halbharter Polyurethanschaum ist ein offenzelliger Schaumtyp mit einer Härte zwischen Weich- und Hartschaum und weist höhere Druckbelastbarkeitswerte auf. Hartschaum, ein neuartiger Kunststoff mit isolierenden und wasserdichten Funktionen, hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und geringe Dichte und wird daher häufig als Isolier- und Wärmedämmmaterial im Bauwesen eingesetzt.
Im Vergleich zu herkömmlichen Baumaterialien bietet Polyurethanschaum in vielerlei Hinsicht herausragende Vorteile, darunter hervorragende Dämmleistung, hohe Feuerbeständigkeit, hohe Wasserbeständigkeit und stabile mechanische Eigenschaften. Er kann vor Ort durch Gießen oder Sprühen aufgetragen werden, um eine durchgehende Dämmschicht zu bilden, und findet breite Anwendung in Gebäudeaußenbereichen, Dächern, Böden, Türen, Fenstern und Heizungsnetzen.
Im Vergleich zu traditionellen und modernen Baumaterialien bieten moderne Baumaterialien aufgrund des technologischen Fortschritts und der sich wandelnden architektonischen Anforderungen mehr Vorteile als herkömmliche. Daher haben sie in der zeitgenössischen Architektur eine dominierende Stellung eingenommen, während traditionelle Baumaterialien nur noch eine untergeordnete Rolle spielen. Moderne Baumaterialien wie Stahl, Zement, Beton, Glas und Verbundwerkstoffe haben die Form- und Größenbeschränkungen traditioneller Materialien wie Stein, Holz, Ziegel und Kalkgips aufgehoben. Sie ermöglichen die Entwicklung von Hochhäusern mit weiten Spannweiten und erfüllen die Anforderungen des Städtebaus, wobei sie den Trends zu Umweltschutz und Energieeinsparung in der modernen Gesellschaft entsprechen.
Veröffentlichungszeit: 31. August 2023
