摘要:當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?
大多數人通常認為混凝土的就是平常看見的白色路面,游泳池或者基礎建筑物。但通常大多數普通人都不會想到到混凝土的形成和由來,這是在現代數以萬億計算的支柱產業。
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20 年代出現了波特蘭水泥后,由于用它配制成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性,而且原料易得,造價較低,特別是能耗較低,因而用途極為廣泛。
混凝土不僅僅是水泥。在現代,我們已經發明了大量的添加劑,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電性,強度,延展性和耐酸腐蝕。有化學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,萬國博覽會上展示了鋼筋混凝土在很多方面的使用,在建材領域引起了一場革命。法國工程師艾納比克19世紀60年代在巴黎博覽會上看到用鐵絲網和混凝土制作的花盆、浴盆、和水箱后,受到啟發,于是設法把這種材料應用于房屋建筑上。1879年,他開始制造鋼筋混凝土樓板,以后發展為整套建筑使用由鋼筋箍和縱向桿加固的混凝土結構梁。僅幾年后,他在巴黎建造公寓大樓時采用了經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,進行了第一批鋼筋混凝土的科學實驗,研究了鋼筋混凝土的強度、耐火能力。鋼筋與混凝土的粘結力。1887年德國工程師科倫首先發表了鋼筋混凝土的計算方法;英國人威爾森申請了鋼筋混凝土板專利;美國人海厄特對混凝土橫梁進行了實驗。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年艾布拉姆發表了著名的計算混凝土強度的水灰比理論。鋼筋混凝土開始成為改變這個世界景觀的重要材料。
混凝土具有抗壓強度高,這意味著它可以有更大抗壓強度而不會碎。這使得成為現代建筑和道路地基的理想材料。但拉伸強度一般。如果彎曲就會形成裂縫。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度。這就是所謂的鋼筋混凝土。