Les matériaux de construction sont les substances fondamentales de la construction, déterminant les caractéristiques, le style et les effets d'un bâtiment. Les matériaux de construction traditionnels comprennent principalement la pierre, le bois, les briques d'argile, la chaux et le gypse, tandis que les matériaux de construction modernes comprennent l'acier, le ciment, le béton, le verre et le plastique. Chacun d’eux possède des caractéristiques distinctives et joue un rôle important dans la construction.
Matériau de construction traditionnel
1. Pierre
La pierre est l’un des premiers matériaux de construction traditionnels utilisés dans l’histoire de l’humanité. Il présente des réserves abondantes, une distribution étendue, une structure fine, une résistance élevée à la compression, une bonne résistance à l'eau, une durabilité et une excellente résistance à l'usure. L'Europe occidentale utilisait autrefois largement la pierre dans l'architecture, avec des exemples notables comme le magnifique château de Versailles en France et le Parlement britannique. De plus, les pyramides égyptiennes ont été construites à l’aide de gros blocs de pierre taillés avec précision. L'architecture en pierre dégage une aura de grandeur, de solennité et de noblesse. Cependant, en raison de leur densité et de leur poids élevés, les structures en pierre ont tendance à avoir des murs plus épais, ce qui réduit le ratio de surface au sol du bâtiment. Néanmoins, il peut être utilisé comme symbole de luxe dans une architecture haut de gamme, créant des effets artistiques uniques.
2. Bois
Le bois, en tant que matériau de construction traditionnel, possède des caractéristiques telles que la légèreté, la haute résistance, l'attrait esthétique, la bonne ouvrabilité, la renouvelabilité, la recyclabilité et le fait d'être respectueux de l'environnement sans pollution. Par conséquent, les bâtiments à structure en bois présentent une excellente stabilité et résistance sismique. Cependant, le bois utilisé dans la construction présente également des inconvénients. Il est sujet à la déformation, aux fissures, à la croissance de moisissures et aux infestations d’insectes. De plus, il est sensible au feu, ce qui peut affecter sa qualité et sa durabilité.
Le bois est un matériau de construction intemporel en raison de ses propriétés mécaniques supérieures et est largement utilisé dans les activités de construction depuis l’Antiquité. Certains bâtiments comme des parties du temple Nanchan et du temple Foguang sur le mont Wutai en Chine sont des représentants architecturaux typiques. Ces structures ont des pentes douces et invariables, de vastes avant-toits, des consoles proéminentes et un style solennel et simple.
Dans les projets de génie civil modernes, des éléments tels que des poutres, des colonnes, des supports, des portes, des fenêtres et même des moules en béton dépendent du bois. En tant que matériau de construction respirant, le bois apporte de la chaleur en hiver et de la fraîcheur en été, créant ainsi le cadre de vie le plus adapté à l'homme.
Temple Nanchan, Chine
3. Briques d'argile
Les briques en terre cuite sont un type de matériau de construction fabriqué par l'homme. Pendant longtemps, les briques d'argile ordinaires ont été le principal matériau de mur pour la construction de logements en Chine. Les briques en terre cuite se caractérisent par leur petite taille, leur légèreté, leur facilité de construction, leur forme ordonnée et régulière, leur capacité portante, leurs capacités d'isolation et d'entretien, ainsi que leur décoration de façade. Leur application dans la construction a joué un rôle important dans la création d’espaces résidentiels pour les personnes. La Cité Interdite est une représentation architecturale typique utilisant des briques d'argile. Les briques d'argile de forme régulière utilisées pour la façade extérieure contribuent à l'impressionnant effet artistique de la Cité Interdite. Cependant, la matière première des briques en terre cuite est l’argile naturelle et leur production implique le sacrifice de terres arables. Petit à petit, ils ont été remplacés par d’autres matériaux. Néanmoins, leur place dans l’histoire architecturale humaine ne sera jamais effacée.
4. Chaux
La chaux, en tant que matériau de construction traditionnel, est connue pour sa forte plasticité, son processus de durcissement lent, sa faible résistance après durcissement et son retrait volumique important pendant le durcissement. Ses milliers d'années d'histoire témoignent de la confiance et de la confiance de l'humanité dans ce matériau. La chaux reste un matériau de construction important, largement utilisé dans divers projets et industries de construction, tels que le plâtre intérieur, le mélange de mortier et de coulis de chaux et la préparation de briques en adobe et en terre crue.
De même, le gypse, un autre matériau de construction traditionnel ancien, possède des matières premières abondantes, un processus de production simple, une faible consommation d'énergie de production, une forte absorption d'humidité, un prix abordable et un respect de l'environnement. Il est particulièrement adapté aux cloisons intérieures architecturales modernes, aux décorations et aux projets de finition. De plus, il est principalement utilisé pour fabriquer du plâtre et des produits en plâtre.
Matériau de construction moderne
5. Acier
L'acier joue un rôle crucial dans l'architecture moderne en tant que matériau de construction. L'acier possède d'excellentes qualités telles qu'une légèreté mais une résistance élevée, une bonne plasticité et ténacité, une sécurité et une fiabilité, un niveau d'industrialisation élevé, une vitesse de construction rapide, un démontage facile, de bonnes propriétés d'étanchéité et une résistance élevée à la chaleur. Ces caractéristiques haut de gamme le rendent essentiel dans l'architecture moderne, principalement utilisé dans les structures en acier de grande portée comme les aéroports et les stades, les structures en acier de bâtiments de grande hauteur, y compris les hôtels et les immeubles de bureaux, les structures imposantes comme les tours de télévision et de communication, les structures en acier à coque en plaques comme les grandes compagnies pétrolières. les réservoirs de stockage et les réservoirs de gaz, les structures en acier d'usines industrielles, les structures en acier légères comme les petits entrepôts, les structures en acier de ponts et les structures en acier pour les composants mobiles comme les ascenseurs et les grues.
6. Ciment
Le ciment, en tant que matériau de construction moderne, trouve de nombreuses applications dans les domaines industriel, agricole, des ressources en eau, des transports, du développement urbain, des ports et de la défense. À l’ère moderne, il est devenu un matériau de construction indispensable pour tout projet de construction. Le ciment est un matériau inorganique en poudre qui, mélangé à de l’eau, forme une pâte fluide et malléable. Au fil du temps, cette pâte de ciment subit des modifications physiques et chimiques, se transformant d'une pâte malléable en un solide durci doté d'un certain niveau de résistance. Il peut également lier des masses solides ou des matériaux granulaires pour créer une structure unifiée. Non seulement le ciment durcit et gagne en résistance lorsqu’il est exposé à l’air, mais il peut également durcir dans l’eau, conservant et même améliorant sa résistance. Le ciment est largement utilisé dans les projets de construction, avec une large gamme d'applications dans le génie civil, les infrastructures pétrolières et gazières, la construction de barrages, la construction de maçonnerie, la construction de routes, etc.
7. Béton
Le béton, en tant que matériau de construction moderne, joue un rôle très important dans les projets de construction contemporains. Le béton est un matériau de construction formé en mélangeant des liants tels que l'argile, la chaux, le gypse, les cendres volcaniques ou l'asphalte naturel avec des granulats comme le sable, les scories et la pierre concassée. Il possède d’excellentes propriétés, notamment une forte cohésion, durabilité et résistance à l’eau. Cependant, le béton est considéré comme un matériau fragile, doté d’une résistance élevée à la compression mais d’une très faible résistance à la traction, ce qui le rend sujet aux fissures.
Avec l'introduction du ciment et de l'acier, on a découvert que la combinaison de ces matériaux offrait une meilleure force de liaison et leur permettait de compléter les faiblesses de chacun tout en exploitant leurs forces. En incorporant des armatures en acier dans le béton, cela protège non seulement l'acier de l'exposition à l'atmosphère, empêchant ainsi la corrosion, mais améliore également la résistance à la traction des composants structurels. Cela a conduit au développement du béton armé, élargissant ainsi la gamme d’applications du béton dans la construction.
Par rapport aux structures traditionnelles en brique et en pierre, aux structures en bois et aux structures en acier, les structures en béton ont connu un développement rapide et sont devenues le principal matériau structurel du génie civil. De plus, les bétons hautes performances et les types de béton innovants continuent de progresser et d’évoluer dans le domaine de la construction.
8. Verre
En outre, le verre et le plastique, en tant que matériaux de construction modernes et innovants, sont continuellement utilisés dans les projets de construction contemporains. Le verre peut répondre aux exigences en matière d'éclairage naturel, de décoration et de conception de façades, s'alignant ainsi sur les exigences d'efficacité énergétique de l'architecture moderne. Le verre trouve une application dans presque toutes les facettes de la construction en raison de ses différents types, tels que le verre trempé, le verre semi-trempé, le verre isolant, le verre feuilleté, le verre teinté, le verre à couche, le verre à motifs, le verre résistant au feu, le verre sous vide, etc. .
Shanghai-Poly-Grand-Théâtre
9. Plastique
Le plastique est une classe émergente de matériaux de construction qui, en raison de ses excellentes performances, de sa large gamme d'applications et de ses perspectives prometteuses, est considérée comme la quatrième grande catégorie de matériaux de construction après l'acier, le ciment et le bois dans la construction moderne. Le plastique a un large champ d’applications, des toits aux surfaces au sol, et des installations publiques extérieures aux matériaux de décoration intérieure. Actuellement, les applications les plus courantes du plastique dans la construction concernent les conduites d'eau et de drainage, les conduites de transport de gaz et les portes et fenêtres en PVC, suivis par les fils et câbles électriques.
L’un des avantages majeurs des plastiques est leur important potentiel d’économie d’énergie, la production et l’utilisation de produits en plastique ayant une consommation d’énergie nettement inférieure à celle d’autres matériaux de construction. En conséquence, les plastiques sont désormais largement utilisés dans divers projets de construction de toitures, de murs et de revêtements de sol. Le domaine des plastiques architecturaux évolue continuellement vers une fonctionnalité plus élevée, des performances, une polyvalence et une rentabilité améliorées.
10. Mastic silicone
Le mastic silicone est une substance pâteuse formée en mélangeant du polydiméthylsiloxane comme matière première principale avec des agents de réticulation, des charges, des plastifiants, des agents de couplage et des catalyseurs sous vide. À température ambiante, il durcit et forme du caoutchouc de silicone élastique grâce à une réaction avec l'humidité de l'air. Il est utilisé pour coller et sceller divers types de verre et autres substrats. Actuellement, Eolya propose des mastics multifonctionnels, notamment du mastic pour verre, du mastic résistant aux intempéries, du mastic résistant au feu, du mastic pierre, du mastic joint métallique, du mastic anti-moisissure, du mastic joint décoratif et du mastic verre isolant, entre autres, disponibles en plusieurs types et caractéristiques.
11. Mousse de polyuréthane (mousse PU)
En tant que nouveau type de matériau de construction, la mousse de polyuréthane a fait l’objet d’une grande attention ces dernières années. Il est synthétisé à partir de monomères tels que les isocyanates et les polyols par une réaction de polymérisation, le dioxyde de carbone généré servant d'agent moussant. Cette réaction produit une mousse microcellulaire étroitement structurée. La mousse de polyuréthane est principalement classée en mousse de polyuréthane rigide, mousse de polyuréthane flexible et mousse de polyuréthane semi-rigide. Contrairement à la structure à cellules fermées de la mousse de polyuréthane rigide, la mousse de polyuréthane flexible a une structure à cellules ouvertes, caractérisée par sa légèreté, sa respirabilité et sa bonne résilience. La mousse de polyuréthane semi-rigide est un type de mousse à cellules ouvertes avec une dureté comprise entre la mousse souple et la mousse rigide, et elle a des valeurs de charge de compression plus élevées. La mousse de polyuréthane rigide, un nouveau matériau synthétique doté de fonctions d'isolation et d'imperméabilisation, a une faible conductivité thermique et une faible densité, étant ainsi souvent utilisée comme matériau d'isolation et de barrière thermique dans la construction.
Par rapport aux matériaux de construction traditionnels, la mousse de polyuréthane possède des avantages exceptionnels sous divers aspects, notamment d'excellentes performances d'isolation, une forte résistance au feu, une résistance élevée à l'eau et des propriétés mécaniques stables. Il peut être appliqué sur site par coulée ou pulvérisation pour former une couche isolante continue et a trouvé de nombreuses applications dans les extérieurs de bâtiments, les toits, les sols, les portes, les fenêtres et les réseaux de canalisations de chauffage.
Comparés aux matériaux de construction traditionnels et modernes, en raison des progrès technologiques et de l’évolution des exigences architecturales, les matériaux de construction modernes offrent plus d’avantages que les matériaux traditionnels. En conséquence, ils ont pris une position dominante dans l’architecture contemporaine, tandis que les matériaux de construction traditionnels jouent un rôle supplémentaire. Les matériaux de construction modernes tels que l'acier, le ciment, le béton, le verre et les composites ont brisé les contraintes de forme et de taille imposées par les matériaux traditionnels comme la pierre, le bois, les briques en terre cuite et le gypse à la chaux. Ils ont facilité le développement de structures de grande hauteur et à grande portée et ont répondu aux exigences de la construction urbaine, en s'alignant sur les tendances de la protection de l'environnement et des économies d'énergie dans la société moderne.
Heure de publication : 31 août 2023
