Bouwmaterialen

Bouwmaterialen zijn materialen die gebruikt worden voor de constructie van bouwwerken. Daarbij kan het gaan om woningen en utiliteitsbouw, dan wel om infrastructurele werken.

Geschiedenis

Vanouds werden woningen en bedrijfsgebouwen vervaardigd uit hout en andere voorhanden materialen zoals stro, riet, vlechtwerk van wilgentenen en dergelijke, en leem. Daar waar natuursteen voorhanden was, gebruikte men ook dit materiaal. Natuursteen (met name kalksteen en graniet) kon ofwel onbehouwen ofwel behouwen worden verbouwd.

Op plaatsen waar natuursteen niet voorhanden was, kon dit soms beschikbaar komen door transport. Dan werd het aangewend voor belangrijke gebouwen zoals kerken en paleizen. De heruitvinding van baksteen, begin 13e eeuw, en het gebruik van cement uit tras, klei en kalk, uit dezelfde tijd stammend, maakte het mogelijk om de dragende constructie ook in steen te bouwen. Dit was vooral van belang in de steden, om brandgevaar tegen te gaan. Begin 19e eeuw werd het Portlandcement uitgevonden, wat het mogelijk maakte om grote hoeveelheden cement van goede kwaliteit goedkoop te vervaardigen.

In Romeinse tijd werd voor het eerst beton (nog ongewapend) als bouwmateriaal gebruikt, bijvoorbeeld in de koepel van het Pantheon, maar ook voor andere gebouwen en zelfs kunstwerken en sarcofagen werd dit materiaal gebruikt. Het gebruik van beton raakte nadien in onbruik, om in de 19e eeuw opnieuw te worden uitgevonden.

Einde 19e eeuw deed het gewapend beton, zijn intrede. Dit kon gebruikt worden als draagconstructie of skelet voor grotere gebouwen zoals flatgebouwen, wolkenkrabbers en fabrieken. Ook bij infrastructurele werken als stuwdammen, bruggen en in de wegenbouw speelt gewapend beton een grote rol. In dit geval moet ook betonstaal worden genoemd als bouwmateriaal. Een bijzondere vorm van beton is het asfaltbeton, waarbij als bindmiddel bitumen worden gebruikt in plaats van cement. Dit beton is in zekere mate elastisch en vindt zijn toepassing in de wegen- en dijkenbouw.

Kunststeen is de verzamelnaam voor steenachtige bouwelementen zoals stenen, die zijn vervaardigd, in een industriëel proces, uit meerdere al dan niet natuurlijke grondstoffen.

Glas, van belang voor de constructie van vensters, kon aanvankelijk slechts in de vorm van kleine ruitjes worden vervaardigd. Ook was het glas aanvankelijk niet vlak. Later werd het getrokken glas en nog later het floatglas uitgevonden, wat leidde tot de mogelijkheid om grote oppervlakten van helder en doorzichtig glas te vervaardigen.

Kalk en gips zijn voorbeelden van andere steenachtige materialen die veelvuldig in de bouw worden aangewend, bijvoorbeeld voor stucwerk en in de vorm van gipsplaten.

Een steenachtig materiaal dat vroeger werd gebruikt ter bescherming tegen brand, is asbest, onder meer in de vorm van asbestcement (golfplaten, leidingen, vloeren), veelvuldig toegepast, vooral in de 2e helft van de 20e eeuw. Pas vele jaren nadat de schadelijkheid van asbestvezels was aangetoond, werd het gebruik van asbest verboden, en wel in 1993.

Van de metalen werd reeds het betonstaal genoemd. Overige metalen vindt men in de bouw voor dakgoten (zink), leidingen, hang- en sluitwerk, hekwerken en dergelijke. In de 2e helft van de 19e eeuw werd vaak ook het gietijzer aangewend, onder meer voor ondersteuningen en ornamenten. Vooral in de utiliteitsbouw kan de staalskeletbouw worden genoemd. De draagconstructie is hierbij in staal uitgevoerd. Minder vaak ziet men gevelbekledingen, die uitgevoerd zijn in speciale, corrosiebestendige, legeringen.

Het gebruik van kunststoffen in de bouw vond ingang gedurende de 2e helft van de 20e eeuw. Het betreft dan vooral kunstof kozijnen en andere bouwelementen. Leidingen voor drink- en afvalwater en buizen voor elektriciteitsleidingen, worden tegenwoordig vaak in kunststof (meestal PVC) uitgevoerd.

Thermisch isolatiemateriaal, in toenemende mate toegepast ter verhoging van het comfort en ter besparing van energie, kan bestaan uit steenwol, glaswol dan wel kunststofschuim (zoals polyurethaanschuim).

Naast al deze materialen kan men nog materialen noemen als verf, lijm, kit, stopverf en andere afwerkingsmaterialen. Materialen als asfaltpapier worden gebruikt als dakbedekking.

Karakteristiek

Het overgrote deel van de bouwmaterialen, uitgedrukt in gewicht, bestaat tegenwoordig uit steenachtige materialen. Dit betreft vooral natuursteen, baksteen, cement en beton, en in mindere mate gips, kalk en glas. De grondstoffen hiervoor zijn voornamelijk klei, leem, zand, grind en kalksteen. Kenmerk van deze materialen is dat ze vrijwel inert zijn: In de natuur worden ze niet of nauwelijks afgebroken. Een economisch kenmerk is dat de steenachtige materialen -en vooral hun grondstoffen- per gewichtseenheid een relatief lage waarde vertegenwoordigen.

Hout wordt gebruikt voor de draagconstructie (gebint, houtskeletbouw) en voor afwerking (trappen, plinten, deuren en kozijnen, vloeren, en dakbeschot).

Staal vindt toepassing voor de draagconstructie (staalskeletbouw) en als betonstaal voor gewapend beton (3 à 4 gewichtsprocent van de betonconstructie).

De overige materialen (bitumen, kunststoffen, non-ferrometalen en dergelijke) vormen slechts een gering gewichtspercentage van het totale bouwwerk.

Dit alles vindt men weer terug in het bouw- en sloopafval. Dit wordt tegenwoordig met een puinbreker zodanig behandeld (breken, scheiden) dat het betonstaal vrijkomt. Dit wordt weer tot nieuw staal omgesmolten. De steenachtige materialen worden -vaak op de slooplocatie- stukgehamerd en vinden als bouwpuin een toepassing, voornamelijk als wegfundering. Een derde fractie is het hout, waarvan de schoonste fractie nog als sloophout verkocht kan worden, of waarvan de energie nog kan worden benut.