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为什么现代建筑中要用混凝土的原因
来源:http://www.5068.com    作者:由凤婷供稿    发表时间:2019-11-4 10:07:10    浏览量:4人
  混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,它广泛应用于土木工程。你们知道现代建筑中为什么要用混凝土吗?我们可以一起来探索一下具体原因吧。
 
 
 
  现代建筑中要用混凝土的原因
  混凝土是用石灰与砂子、砂砾和小石头混合制成的建筑材料。在混凝土里加水后,它就会变成黏稠的半流体,并慢慢凝固成坚硬的固体,非常适合于建筑。而且,混凝土具有便宜、耐用、耐压、耐水、耐火、可塑等多种优点,其原材料也随处可见,所以混凝土在建筑中得到了广泛应用。另外,为了弥补混凝土易断裂的缺陷,人们又制造了钢筋混凝土和预应力混凝土,即利用钢筋、玻璃纤维或钢缆的作用来增强混凝土的抗拉能力。混凝土的强度得到提高,其应用也就更加广泛了。
  混凝土的发展历史
  初期发展
  1900年,万国博览会上展示了钢筋混凝土在很多方面的使用,在建材领域引起了一场革命。法国工程师艾纳比克1867年在巴黎博览会上看到莫尼尔用铁丝网和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后,受到启发,于是设法把这种材料应用于房屋建筑上。1879年,他开始制造钢筋混凝土楼板,以后发展为整套建筑使用由钢筋箍和纵向杆加固的混凝土结构梁。仅几年后,他在巴黎建造公寓大楼时采用了经过改善迄今仍普遍使用的钢筋混凝土主柱、横梁和楼板。1884年德国建筑公司购买了莫尼尔的专利,进行了第一批钢筋混凝土的科学实验,研究了钢筋混凝土的强度、耐火能力。钢筋与混凝土的粘结力。1887年德国工程师科伦首先发表了钢筋混凝土的计算方法;英国人威尔森申请了钢筋混凝土板专利;美国人海厄特对混凝土横梁进行了实验。1895年——1900年,法国用钢筋混凝土建成了第一批桥梁和人行道。1918年艾布拉姆发表了著名的计算混凝土强度的水灰比理论。钢筋混凝土开始成为改变这个世界景观的重要材料[2]。
  混凝土可以追溯到古老的年代,其所用的胶凝材料为粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世纪20年代出现了波特兰水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的强度和耐久性,而且原料易得,造价较低,特别是能耗较低,因而用途极为广泛(见无机胶凝材料)。
  现在发展
  20世纪初,有人发表了水灰比等学说,初步奠定了混凝土强度的理论基础。以后,相继出现了轻集料混凝土、加气混凝土及其他混凝土,各种混凝土外加剂也开始使用。60年代以来,广泛应用减水剂,并出现了高效减水剂和相应的流态混凝土;高分子材料进入混凝土材料领域,出现了聚合物混凝土;多种纤维被用于分散配筋的纤维混凝土。现代测试技术也越来越多地应用于混凝土材料科学的研究。
  混凝土的腐蚀性能
  混凝土材料是一种耐久性材料,但是本质上是一种非均匀的多孔材料,在二氧化碳、水、氯离子、硫酸盐等的介质的侵蚀作用下,不可避免受到外来因素的影响而腐蚀,混凝土会加速破坏,使用寿命大大缩短。
  盐类结晶
  当混凝土与含有大量可溶性盐类化合物的水接触时,这些盐类化合物会渗入混凝土中,经过水分的蒸发,盐类在混凝土中不断浓缩,最后形成结晶,而结晶过程还往往伴随体积的增大。因此,造成混凝土材料的开裂破坏。典型当属硫酸盐腐蚀。混凝土材料的使用中,化学腐蚀中最广泛和最普通的形式是硫酸盐的腐蚀。硫酸盐与水泥中的钙钒石发生反应生成硫铝酸盐,并伴有体积的增大,而导致混凝土材料的开裂。这种开裂进一步加速了硫酸盐对混凝土基体的腐蚀。
  渗滤盐霜
  当水分能从混凝土表面渗出时,混凝土表面总会出现盐霜。这些盐类由混凝土渗析出,经蒸发水分后结晶而成,或是与大气中二氧化碳相互作用的结晶。表明混凝土内部发生了明显的渗滤,严重的渗滤导致孔隙率增加,从而降低了混凝土层的强度和增加了受侵蚀性化合物的作用。
  酸碱腐蚀
  混凝土材料是一种碱性材料,一般不会遭受碱性物质的腐蚀。但在化工企业中,长时间接触高浓度碱性物质也会使混凝土材料破坏。混凝土材料对酸的抵抗能力较弱。比如,碳酸与氢氧化钙反应形成可溶性的碳酸氢钙。因此,碳酸对混凝土有较大的腐蚀性,即空气中的二氧化碳对混凝土材料产生腐蚀的原因。