Publié le : 18 août 202020 mins de lecture
Le matériau de construction est tout matériau utilisé à des fins de construction, comme les matériaux pour la construction de maisons. Le bois, le ciment, les agrégats, les métaux, les briques, le béton, l’argile sont le type de matériau de construction le plus couramment utilisé dans la construction. Le choix de ceux-ci est basé sur leur rentabilité pour les projets de construction.
De nombreuses substances naturelles, telles que l’argile, le sable, le bois et les roches, même des brindilles et des feuilles ont été utilisées pour construire des bâtiments. En dehors des matériaux naturels, de nombreux produits artificiels sont utilisés, certains plus et d’autres moins synthétiques.
La fabrication de matériaux de construction est une industrie établie dans de nombreux pays et l’utilisation de ces matériaux est généralement segmentée en métiers spécialisés spécifiques, tels que la menuiserie, la plomberie, la toiture et l’isolation. Cette référence concerne les habitats et les structures, y compris les habitations.
Types de matériaux de construction utilisés dans la construction
- Matériaux de construction naturels
Les matériaux de construction peuvent généralement être classés en deux sources, naturelles et synthétiques. Les matériaux naturels sont ceux qui sont non transformés ou peu transformés par l’industrie, comme le bois ou le verre.
Les matériaux synthétiques sont fabriqués dans des environnements industriels après de nombreuses manipulations humaines, telles que les plastiques et les peintures à base de pétrole. Les deux ont leurs utilisations.
La boue, la pierre et les plantes fibreuses sont les matériaux les plus basiques, à part les tentes faites de matériaux flexibles tels que les tissus ou les peaux. Des gens du monde entier ont utilisé ces trois matériaux ensemble pour créer des maisons adaptées à leurs conditions météorologiques locales.
En général, la pierre et / ou la brosse sont utilisées comme composants structurels de base dans ces bâtiments, tandis que la boue est utilisée pour remplir l’espace entre, agissant comme un type de béton et d’isolation.
Un exemple de base est l’acacia et le torchis principalement utilisés comme logements permanents dans les pays tropicaux ou comme structures d’été par les anciens peuples du nord.
- Tissu
La tente était autrefois la maison de choix des groupes nomades du monde entier. Deux types bien connus comprennent le tipi conique et la yourte circulaire. Elle a été relancée en tant que technique de construction majeure avec le développement de l’architecture tendue et des tissus synthétiques.
Les bâtiments modernes peuvent être constitués de matériaux flexibles tels que des membranes en tissu, et soutenus par un système de câbles en acier ou internes (pression d’air).
- Boue et argile
La quantité de chaque matériau utilisé conduit à différents styles de bâtiments. Le facteur décisif est généralement lié à la qualité du sol utilisé. De plus grandes quantités d’argile signifient généralement l’utilisation du style torchis / adobe , tandis qu’un sol peu argileux est généralement associé à la construction de gazon .
Les autres ingrédients principaux comprennent plus ou moins de sable / gravier et de la paille / des herbes. La terre battue est à la fois une approche ancienne et plus récente de la création de murs, autrefois faite en compactant à la main des sols argileux entre les planches, des formes et des compresseurs pneumatiques mécaniques sont maintenant utilisés.
Le sol et en particulier l’argile est une bonne masse thermique; il est très efficace pour maintenir les températures à un niveau constant. Les maisons construites avec de la terre ont tendance à être naturellement fraîches dans la chaleur estivale et chaudes par temps froid. L’argile retient la chaleur ou le froid, la libérant sur une période de temps comme la pierre.
Les murs de terre changent lentement de température, donc augmenter ou réduire artificiellement la température peut utiliser plus de ressources que dans une maison en bois, par exemple, mais la chaleur / la fraîcheur restent plus longtemps.
La construction des peuples avec principalement de la terre et de l’argile, comme le torchis, le gazon et l’adobe, a abouti à des maisons qui ont été construites pendant des siècles en Europe occidentale et septentrionale ainsi que dans le reste du monde, et continuent d’être construites, bien que sur une échelle. Certains de ces bâtiments sont restés habitables pendant des centaines d’années.
- Roche
Les structures rocheuses existent depuis aussi longtemps que l’histoire peut se souvenir. C’est le matériau de construction le plus durable disponible et il est généralement facilement disponible. Il existe de nombreux types de roches à travers le monde, tous avec des attributs différents qui les rendent meilleurs ou pires pour des utilisations particulières.
La roche est un matériau très dense donc elle donne aussi beaucoup de protection, son principal inconvénient en tant que matériau est son poids et sa maladresse. Sa densité énergétique est également considérée comme un gros inconvénient, car la pierre est difficile à garder au chaud sans utiliser de grandes quantités de ressources de chauffage.
Des murs en pierre sèche ont été construits aussi longtemps que les humains ont mis une pierre sur une autre. Finalement, différentes formes de mortier ont été utilisées pour maintenir les pierres ensemble, le ciment étant le plus courant maintenant.
Les hautes terres granitiques du parc national de Dartmoor, au Royaume-Uni, par exemple, ont fourni d’importantes ressources aux premiers colons. Des huttes circulaires ont été construites à partir de roches de granit lâches tout au long du néolithique et du début de l’âge du bronze, et les restes d’environ 5000 sont encore visibles aujourd’hui.
Le granit a continué à être utilisé tout au long de la période médiévale (voir la maison longue de Dartmoor) et dans les temps modernes. L’ardoise est un autre type de pierre, couramment utilisé comme matériau de toiture au Royaume-Uni et dans d’autres parties du monde où il se trouve.
La plupart des bâtiments en pierre peuvent être vus dans la plupart des grandes villes, certaines civilisations entièrement construites avec de la pierre comme les pyramides en Égypte, les pyramides aztèques et les vestiges de la civilisation inca.
- Chaume
Le chaume est l’un des plus anciens matériaux connus; l’herbe est un bon isolant et est facile à récolter. De nombreuses tribus africaines ont vécu dans des maisons entièrement constituées d’herbes toute l’année. En Europe, les toits de chaume sur les maisons étaient autrefois répandus, mais le matériau est tombé en disgrâce, l’industrialisation et l’amélioration des transports augmentant la disponibilité d’autres matériaux.
Aujourd’hui, cependant, la pratique connaît un renouveau. Aux Pays-Bas, par exemple, de nombreuses nouvelles constructions ont également des toits de chaume avec des tuiles faîtières spéciales sur le dessus.
- Brosse
Les broussailles sont entièrement construites à partir de parties végétales et se trouvent généralement dans les zones tropicales et subtropicales, telles que les forêts tropicales, où de très grandes feuilles peuvent être utilisées dans le bâtiment. Les Amérindiens ont également souvent construit des structures en brosse pour se reposer et vivre.
Ceux-ci sont construits principalement avec des branches, des brindilles et des feuilles, et de l’écorce, semblable à la hutte d’un castor. Ceux-ci ont été nommés de différentes manières, des wickiups, des appentis, etc.
- Glace
La glace était utilisée par les Inuits pour fabriquer des igloos, mais elle a également été utilisée pour les hôtels de glace comme attraction touristique dans les régions nordiques qui, autrement, ne pourraient pas voir de nombreux touristes hivernaux.
- Bois
Le bois est un produit d’arbres, et parfois d’autres plantes fibreuses, utilisé à des fins de construction lorsqu’il est coupé ou pressé en bois d’œuvre et en bois, comme des planches, des planches et des matériaux similaires. C’est un matériau de construction générique et est utilisé dans la construction de n’importe quel type de structure dans la plupart des climats.
Le bois peut être très flexible sous les charges, en conservant sa résistance lors de la flexion, et il est incroyablement résistant lorsqu’il est comprimé verticalement.
Il existe de nombreuses qualités différentes pour les différents types de bois, même parmi les mêmes espèces d’arbres. Cela signifie que des espèces spécifiques sont meilleures pour diverses utilisations que d’autres. Et les conditions de croissance sont importantes pour décider de la qualité.
Historiquement, le bois pour la construction de grandes structures était utilisé sous sa forme non transformée sous forme de rondins. Les arbres étaient juste coupés à la longueur nécessaire, parfois dépouillés d’écorce, puis entaillés ou attachés en place.
Autrefois, et dans certaines régions du monde, de nombreuses maisons de campagne ou communautés avaient un boisé personnel à partir duquel la famille ou la communauté cultivait et récoltait des arbres pour construire. Ces lots auraient tendance à aimer un jardin.
Avec l’invention de la mécanisation des scies est venue la production de masse de bois dimensionnel. Cela a rendu les bâtiments plus rapides à construire et plus uniformes. Ainsi, la maison de style occidental moderne a été faite.
- Brique et bloc
Une brique est un bloc fait de matériau cuit au four, généralement de l’argile ou du schiste, mais peut également être de la boue de qualité inférieure, etc. Les briques d’argile sont formées dans un moulage (méthode de la boue molle) ou dans la fabrication commerciale plus fréquemment par extrusion de l’argile à travers une matrice, puis les couper au fil à la bonne taille (processus de boue rigide).
Les briques étaient largement utilisées comme matériau de construction dans les années 1700, 1800 et 1900. Cela était probablement dû au fait qu’il était beaucoup plus ignifuge que le bois dans les villes toujours surpeuplées et qu’il était assez bon marché à produire.
Un autre type de bloc a remplacé les briques d’argile à la fin du 20e siècle. C’était le bloc de Cinder. Fabriqué principalement avec du béton.
Un matériau important à faible coût dans les pays en développement est le bloc Sandcrete, qui est plus faible mais moins cher que les briques en terre cuite.
- Béton
Le béton est un matériau de construction composite composé de la combinaison d’agrégat (composite) et d’un liant tel que le ciment. La forme de béton la plus courante est le béton de ciment Portland, qui se compose d’agrégats minéraux (généralement du gravier et du sable), du ciment Portland et de l’eau.
Après le mélange, le ciment s’hydrate et finit par durcir en un matériau semblable à de la pierre. Lorsqu’il est utilisé au sens générique, il s’agit du matériau auquel se réfère le terme béton .
Pour une construction en béton de toute taille, le béton ayant une résistance à la traction plutôt faible, il est généralement renforcé à l’aide de tiges ou barres d’acier (appelées barres d’armature). Ce béton armé est alors appelé béton armé.
Afin de minimiser les bulles d’air susceptibles d’affaiblir la structure, un vibrateur est utilisé pour éliminer l’air qui a été entraîné lorsque le mélange de béton liquide est versé autour de la ferronnerie. Le béton a été le matériau prédominant à cette époque moderne en raison de sa longévité, de sa formabilité et de sa facilité de transport.
- Métal
Le métal est utilisé comme cadre structurel pour les grands bâtiments tels que les gratte-ciel ou comme revêtement de surface externe.
Il existe de nombreux types de métaux utilisés pour la construction. L’acier est un alliage métallique dont le composant principal est le fer et constitue le choix habituel pour la construction structurelle métallique. Il est solide, flexible et, s’il est bien raffiné et / ou traité, dure longtemps. La corrosion est le principal ennemi du métal en matière de longévité.
La densité inférieure et la meilleure résistance à la corrosion des alliages d’aluminium et de l’étain dépassent parfois leur coût plus élevé. Le laiton était plus courant dans le passé, mais il est généralement limité à des utilisations spécifiques ou à des articles spécialisés aujourd’hui.
Les personnages métalliques occupent une place assez importante dans les structures préfabriquées telles que la cabane Quonset, et peuvent être vus utilisés dans la plupart des villes cosmopolites. Il faut beaucoup de travail humain pour produire du métal, en particulier dans les grandes quantités nécessaires aux industries du bâtiment.
Les autres métaux utilisés comprennent le titane, le chrome, l’or et l’argent. Le titane peut être utilisé à des fins structurelles, mais il est beaucoup plus cher que l’acier. Le chrome, l’or et l’argent sont utilisés comme décoration, car ces matériaux sont chers et manquent de qualités structurelles telles que la résistance à la traction ou la dureté.
- Verre
Des fenêtres claires ont été utilisées depuis l’invention du verre pour couvrir de petites ouvertures dans un bâtiment. Ils ont permis aux humains de laisser entrer la lumière dans les pièces tout en gardant les intempéries à l’extérieur. Le verre est généralement constitué de mélanges de sable et de silicates et est très cassant.
Les «murs-rideaux» en verre modernes peuvent être utilisés pour couvrir toute la façade d’un bâtiment. Le verre peut également être utilisé pour couvrir une large structure de toit dans un «cadre spatial».
- Céramique
Les céramiques sont des éléments tels que les carreaux, les luminaires, etc. Les céramiques sont principalement utilisées comme accessoires ou revêtements dans les bâtiments. Planchers, murs, comptoirs et plafonds en céramique. De nombreux pays utilisent des tuiles en céramique pour couvrir de nombreux bâtiments.
La céramique n’était autrefois qu’une forme spécialisée de cuisson de poterie d’argile dans des fours, mais elle a évolué vers des domaines plus techniques.
- Plastique
Tuyaux en plastique pénétrant un sol en béton dans un immeuble d’habitation canadien
Le terme plastiques recouvre une gamme de produits de condensation ou de polymérisation organiques synthétiques ou semi-synthétiques qui peuvent être moulés ou extrudés en objets ou films ou fibres. Leur nom vient du fait qu’à l’état semi-liquide, ils sont malléables ou ont la propriété de plasticité.
Les plastiques varient énormément en termes de tolérance à la chaleur, de dureté et de résilience. Combinée à cette adaptabilité, l’uniformité générale de la composition et la légèreté des plastiques assurent aujourd’hui leur utilisation dans presque toutes les applications industrielles.
- Mousse
Feuille de plastique mousse à utiliser comme support pour le mortier coupe-feu à la banque CIBC à Toronto.
Plus récemment, du polystyrène synthétique ou de la mousse de polyuréthane a été utilisé à une échelle limitée. Il est léger, facilement façonné et constitue un excellent isolant. Il est généralement utilisé dans le cadre d’un panneau isolant structurel où la mousse est prise en sandwich entre du bois ou du ciment.
- Composites de ciment
Les composites liés au ciment constituent une classe importante de matériaux de construction. Ces produits sont faits de pâte de ciment hydratée qui lie le bois ou des particules ou fibres similaires pour fabriquer des éléments de construction préfabriqués. Divers matériaux fibreux, y compris le papier et la fibre de verre, ont été utilisés comme liants.
Le bois et les fibres naturelles sont composés de divers composés organiques solubles comme les glucides, les glycosides et les composés phénoliques. Ces composés sont connus pour retarder la prise du ciment. Par conséquent, avant d’utiliser un bois dans la fabrication de composites à os de ciment, sa compatibilité avec le ciment est évaluée.
La compatibilité bois-ciment est le rapport d’un paramètre lié à la propriété d’un composite bois-ciment à celle d’une pâte de ciment pure. La compatibilité est souvent exprimée en pourcentage.
Pour déterminer la compatibilité bois-ciment, des méthodes basées sur différentes propriétés sont utilisées, telles que les caractéristiques d’hydratation, la résistance, la liaison interfaciale et la morphologie.
Diverses méthodes sont utilisées par les chercheurs comme la mesure des caractéristiques d’hydratation d’un mélange ciment-granulats; la comparaison des propriétés mécaniques des mélanges ciment-granulats et l’évaluation visuelle des propriétés microstructurales des mélanges bois-ciment.
On a découvert que le test d’hydratation en mesurant le changement de températur d’hydratation avec le temps est la méthode la plus pratique. Récemment, Karade et al. ont examiné ces méthodes d’évaluation de la compatibilité et suggéré une méthode basée sur le «concept de maturité», c’est-à-dire prenant en considération à la fois le temps et la température de la réaction d’hydratation du ciment.
- Matériaux de construction dans l’industrie moderne
La construction moderne est une industrie de plusieurs milliards de dollars, et la production et la récolte de matières premières à des fins de construction sont à l’échelle mondiale. Souvent, il est le principal point clé du gouvernement et du commerce entre les nations.
Les préoccupations environnementales deviennent également un sujet mondial majeur concernant la disponibilité et la durabilité de certains matériaux, et l’extraction de telles quantités nécessaires à l’habitat humain.
- Matériaux de construction virtuels
Certains matériaux comme des photographies, des images, du texte peuvent être considérés comme virtuels. Bien qu’ils existent généralement sur un substrat de matériau naturel eux-mêmes, ils acquièrent une qualité de saillance différente de celle des matériaux naturels grâce au processus de représentation.
- Produits de construction
Lorsque nous parlons de produits de construction, nous nous référons aux particules prêtes à l’emploi qui sont installées dans différentes pièces de quincaillerie architecturale et décorative d’un bâtiment.
La liste des produits de construction exclut exclusivement les matériaux qui sont utilisés pour construire l’architecture du bâtiment et les accessoires de support comme les fenêtres, les portes, les armoires, etc. Les produits de construction ne font pas partie d’un bâtiment, ils les soutiennent et les font fonctionner.
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