摘要:當(dāng)代最流行的人造材料不是鋼,塑料或鋁,而是混凝土。但是,混凝土具體是什么?
大多數(shù)人通常認(rèn)為混凝土的就是平??匆姷陌咨访妫斡境鼗蛘呋A(chǔ)建筑物。但通常大多數(shù)普通人都不會(huì)想到到混凝土的形成和由來,這是在現(xiàn)代數(shù)以萬億計(jì)算的支柱產(chǎn)業(yè)。
混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的膠凝材料為粘土、石灰[2] 、石膏、火山灰等。自19世紀(jì)20 年代出現(xiàn)了波特蘭水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強(qiáng)度和耐久性,而且原料易得,造價(jià)較低,特別是能耗較低,因而用途極為廣泛。
混凝土不僅僅是水泥。在現(xiàn)代,我們已經(jīng)發(fā)明了大量的添加劑,你想建立各種各樣的高速公路立交橋,大壩,水庫,跑道,一條船,或者是其他建筑物。有添加劑可以提高混凝土的導(dǎo)電性,強(qiáng)度,延展性和耐酸腐蝕。有化學(xué)阻燃劑緩慢混凝土的水化,加速器加速它和增塑劑可提高其可操作性。有腐蝕抑制劑。有顏料。有裝飾的石頭和貝殼。
20世紀(jì),萬國博覽會(huì)上展示了鋼筋混凝土在很多方面的使用,在建材領(lǐng)域引起了一場革命。法國工程師艾納比克19世紀(jì)60年代在巴黎博覽會(huì)上看到用鐵絲網(wǎng)和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后,受到啟發(fā),于是設(shè)法把這種材料應(yīng)用于房屋建筑上。1879年,他開始制造鋼筋混凝土樓板,以后發(fā)展為整套建筑使用由鋼筋箍和縱向桿加固的混凝土結(jié)構(gòu)梁。僅幾年后,他在巴黎建造公寓大樓時(shí)采用了經(jīng)過改善迄今仍普遍使用的鋼筋混凝土主柱、橫梁和樓板。1884年德國建筑公司購買了莫尼爾的專利,進(jìn)行了第一批鋼筋混凝土的科學(xué)實(shí)驗(yàn),研究了鋼筋混凝土的強(qiáng)度、耐火能力。鋼筋與混凝土的粘結(jié)力。1887年德國工程師科倫首先發(fā)表了鋼筋混凝土的計(jì)算方法;英國人威爾森申請(qǐng)了鋼筋混凝土板專利;美國人海厄特對(duì)混凝土橫梁進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。1895年——1900年,法國用鋼筋混凝土建成了第一批橋梁和人行道。1918年艾布拉姆發(fā)表了著名的計(jì)算混凝土強(qiáng)度的水灰比理論。鋼筋混凝土開始成為改變這個(gè)世界景觀的重要材料。
混凝土具有抗壓強(qiáng)度高,這意味著它可以有更大抗壓強(qiáng)度而不會(huì)碎。這使得成為現(xiàn)代建筑和道路地基的理想材料。但拉伸強(qiáng)度一般。如果彎曲就會(huì)形成裂縫。在建造橋梁,梁和柱。為了提高混凝土的韌性,我們通常添加鋼筋,玻璃或塑料纖維來提高拉伸強(qiáng)度。這就是所謂的鋼筋混凝土。