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 granulats, les métaux, les briques, le béton et l'argile sont les types de matériaux de construction les plus couramment utilisés dans la construction. Le choix de ceux-ci est basé sur leur rentabilité pour les projets de construction.

De nombreuses substances naturelles, comme l'argile, le sable, le bois et les roches, même les brindilles et les feuilles, ont été utilisées pour construire des bâtiments. Outre les matériaux naturels, de nombreux produits artificiels sont utilisés, certains de plus en plus 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 traite des habitats et des structures, y compris les maisons.

Types de matériaux de construction utilisés dans la construction

1. Matériaux de construction naturels

Les matériaux de construction peuvent généralement être classés en deux sources, naturelles et synthétiques. Les matériaux naturels sont ceux qui ne sont pas transformés ou qui sont peu transformés par l'industrie, comme le bois ou le verre.

Les matériaux synthétiques sont fabriqués en milieu industriel après de nombreuses manipulations humaines, telles que les plastiques et les peintures à base de pétrole. Les deux ont leur utilité.

La boue, la pierre et les plantes fibreuses sont les matériaux les plus élémentaires, à part les tentes faites de matériaux flexibles tels que les tissus ou les peaux. Les 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 les deux, agissant comme un type de béton et d'isolation.

Un exemple de base est l'acacia et le torchis principalement utilisés comme logement permanent dans les pays tropicaux ou comme structures d'été par les anciens peuples du Nord.

2. Tissu

La tente était la maison de choix parmi les groupes nomades du monde entier. Deux types bien connus incluent le tipi conique et la yourte circulaire. Il a été relancé comme une technique de construction majeure avec le développement de l'architecture de traction et des tissus synthétiques.

Les bâtiments modernes peuvent être constitués de matériaux souples tels que des membranes en tissu, et supportés par un système de câbles en acier ou internes (pression d'air).

3. 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 cob / adobe, tandis qu'un sol argileux faible est généralement associé à la construction de gazon.

Les autres principaux ingrédients comprennent plus ou moins de sable / gravier et de paille / herbes. La terre battue est à la fois une ancienne et une nouvelle conception de la création de murs, autrefois fabriquées à la main en compactant les sols argileux entre les planches, maintenant des formes et des compresseurs pneumatiques mécaniques sont utilisés.

Le sol et surtout l'argile ont une bonne masse thermique; il est très bon pour maintenir les températures à un niveau constant. Les maisons construites en terre ont tendance à être naturellement fraîches pendant 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 en terre changent lentement de température, donc augmenter ou baisser artificiellement la température peut utiliser plus de ressources que dans une maison construite en bois, mais la chaleur / fraîcheur reste plus longtemps.

Les peuples construisant principalement de la terre et de l'argile, tels que des torchis, du gazon et de l'adobe, ont 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 plus petite échelle. Certains de ces bâtiments sont restés habitables pendant des centaines d'années.

4. Rock

Les structures rocheuses existent depuis aussi longtemps que l'histoire se souvienne. Il s'agit du matériau de construction le plus durable disponible et est généralement facilement disponible. Il existe de nombreux types de roches à travers le monde, toutes avec des attributs différents qui les rendent meilleures ou pires pour des utilisations particulières.

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La roche est un matériau très dense, elle offre donc beaucoup de protection également, son principal inconvénient en tant que matériau est son poids et sa maladresse. Sa densité d'énergie 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 au-dessus d'une autre. Finalement, différentes formes de mortier ont été utilisées pour maintenir les pierres ensemble, le ciment étant le plus courant actuellement.

Les hautes terres parsemées de granit du parc national de Dartmoor, au Royaume-Uni, par exemple, ont fourni d'amples ressources aux premiers colons. Des huttes circulaires ont été construites à partir de roches de granit en vrac tout au long du néolithique et au début de l'âge du bronze, et les restes d'environ 5 000 sont encore visibles aujourd'hui.

Le granit a continué à être utilisé tout au long de la période médiévale (voir maison longue 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 en pierre comme les pyramides d'Égypte, les pyramides aztèques et les vestiges de la civilisation inca.

5. Chaume

Le chaume est l'un des plus anciens matériaux connus; l'herbe est un bon isolant et se récolte facilement. De nombreuses tribus africaines ont vécu toute l'année dans des maisons entièrement faites de graminées. 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.

6. Brosse

Les structures en broussailles sont entièrement construites à partir de parties de plantes 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 construisaient souvent des structures en broussailles pour se reposer et vivre aussi.

Ceux-ci sont construits principalement avec des branches, des brindilles et des feuilles et de l'écorce, semblable à une loge de castor. C'étaient des wickiups, des appentis, et ainsi de suite.

7. Glace

La glace était utilisée par les Inuits pour les igloos, mais a également été utilisée pour les hôtels de glace comme attraction touristique dans les régions du Nord qui, autrement, ne verraient pas beaucoup de touristes hivernaux.

8. Bois

Le bois est un produit des 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 les planches, les planches et les matériaux similaires. C'est un matériau de construction générique et est utilisé dans la construction de tout 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 est incroyablement solide lorsqu'il est compressé verticalement.

Il existe de nombreuses qualités différentes pour les différents types de bois, même parmi les mêmes espèces d'arbres. Cela signifie que certaines espèces sont meilleures pour diverses utilisations que d'autres. Et les conditions de croissance sont importantes pour décider de la qualité.

Historiquement, le bois utilisé pour la construction de grandes structures était utilisé sous sa forme non transformée comme grumes. Les arbres ont été simplement coupés à la longueur requise, parfois dépouillés d'écorce, puis entaillés ou arrimés en place.

Autrefois, et dans certaines parties du monde, de nombreuses maisons de campagne ou communautés disposaient d'un terrain boisé personnel à partir duquel la famille ou la communauté poussait 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 installer et plus uniformes. Ainsi, la maison de style occidental moderne a été faite.

9. Brique et bloc

Une brique est un bloc en matériau cuit au four, généralement de l'argile ou du schiste, mais peut aussi être de 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 l'argile à travers une filière, puis les couper au fil à la bonne taille (le processus de boue rigide).

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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 de plus en plus peuplées et 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 Cinder. Fabriqué principalement avec du béton.

Un matériau important à faible coût dans les pays en développement est le bloc de Sandcrete, qui est plus faible mais moins cher que les briques d'argile cuites.

10. Béton

Le béton est un matériau de construction composite fabriqué à partir de la combinaison d'agrégats (composite) et d'un liant tel que le ciment. La forme de béton la plus courante est le béton de ciment Portland, qui est composé d'agrégats minéraux (généralement de gravier et de sable), de ciment Portland et d'eau.

Après le mélange, le ciment s'hydrate et durcit finalement en un matériau semblable à de la pierre. Lorsqu'il est utilisé dans le sens générique, c'est le matériau auquel fait référence le terme béton.

Pour une construction en béton de toute taille, car le béton a une résistance à la traction plutôt faible, il est généralement renforcé à l'aide de barres ou de barres d'acier (appelées barres d'armature). Ce béton armé est alors appelé béton armé.

Afin de minimiser les bulles d'air qui pourraient affaiblir la structure, un vibrateur est utilisé pour éliminer tout air qui a été entraîné lorsque le mélange de béton liquide est coulé 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.

11. Métal

Le métal est utilisé comme structure structurelle 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 est le choix habituel pour la construction structurelle métallique. Il est solide, flexible et, s'il est bien raffiné et / ou traité, il dure longtemps. La corrosion est le principal ennemi du métal en matière de longévité.

La densité plus faible et la meilleure résistance à la corrosion des alliages d'aluminium et de l'étain compensent 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 de spécialité aujourd'hui.

Les figures métalliques occupent une place très importante dans les structures préfabriquées telles que la cabane Quonset, et peuvent être vues utilisées dans la plupart des villes cosmopolites. Il faut beaucoup de travail humain pour produire du métal, en particulier dans les grandes quantités nécessaires pour les industries du bâtiment.

Les autres métaux utilisés sont le titane, le chrome, l'or, 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.

12. Verre

Des fenêtres transparentes sont utilisées depuis l'invention du verre pour couvrir les petites ouvertures d'un bâtiment. Ils ont permis aux humains de laisser la lumière entrer dans les pièces tout en gardant le mauvais temps dehors. Le verre est généralement fabriqué à partir de mélanges de sable et de silicates et est très fragile.

Les «murs-rideaux» en verre modernes peuvent être utilisés pour couvrir toute la façade d'un bâtiment. Le verre peut également être utilisé pour enjamber une large structure de toit dans un «cadre d'espace».

13. Céramique

Les céramiques sont des éléments tels que les carreaux, les luminaires, etc. Les céramiques sont principalement utilisées comme luminaires ou revêtements dans les bâtiments. Sols en céramique, murs, comptoirs, même plafonds. 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 la poterie d'argile dans des fours, mais elle a évolué vers des domaines plus techniques.

14. Plastique

Des tuyaux en plastique pénétrant un sol en béton dans un immeuble d'habitation de grande hauteur au Canada

Le terme plastique recouvre une gamme de produits de condensation ou de polymérisation organiques synthétiques ou semi-synthétiques qui peuvent être moulés ou extrudés en objets, films ou fibres. Leur nom dérive du fait qu'à l'état semi-liquide, ils sont malléables ou ont la propriété de la 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 garantissent aujourd'hui leur utilisation dans presque toutes les applications industrielles

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15. Mousse

Feuille de plastique expansé devant servir de support au mortier coupe-feu de la banque CIBC à Toronto.

Plus récemment, la mousse synthétique de polystyrène ou de polyuréthane a été utilisée à une échelle limitée. Il est léger, facile à façonner et un excellent isolant. Il est généralement utilisé dans le cadre d'un panneau structurel isolé où la mousse est prise en sandwich entre le bois ou le ciment.

16. Composites de ciment

Les composites liés au ciment sont 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 composants de construction préfabriqués. Divers matériaux fibreux, dont 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 pour fabriquer des composites de ciment désossé, 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 celui d'une pâte de ciment pur. 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.

Il a été constaté que le test d'hydratation en mesurant le changement de température d'hydratation avec le temps est la méthode la plus pratique. Récemment, Karade et al. ont revu ces méthodes d’évaluation de la compatibilité et suggéré une méthode basée sur le «concept de maturité», c’est-à-dire prenant en compte à la fois le temps et la température de la réaction d’hydratation du ciment.

17. Matériaux de construction dans l'industrie moderne

Le bâtiment moderne est une industrie de plusieurs milliards de dollars, et la production et la récolte de matières premières à des fins de construction se font à l'échelle mondiale. Il s'agit souvent d'un 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.

18. Matériaux de construction virtuels

Certains matériaux comme les photographies, les images, le 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 des matériaux naturels grâce au processus de représentation.

19. Produits de construction

Lorsque nous parlons de produits de construction, nous nous référons aux particules prêtes à l'emploi qui sont intégrées dans différentes pièces de quincaillerie architecturale et de quincaillerie 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 tels que les fenêtres, les portes, les armoires, etc. Les produits de construction ne font aucune partie d'un bâtiment, ils soutiennent et les font fonctionner.

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