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建筑中不可替代的混凝土

2019-06-18 16:45  來源: 新華網

買房時,有時會看到房屋結構說明中的砼(tóng)結構,卻不知道砼結構是什么樣的,其實砼結構就是混凝土結構。寫字樓、住宅樓、高架橋等建筑設施的修建都離不開混凝土,可是你真的了解混凝土嗎?

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混凝土是指膠結材料(如水泥)、水、細集料、粗集料以及必要時摻入化學外加劑與礦物摻和料,按一定比例配合,通過攪拌、成型的一種人工混合物。其剛拌制時呈現出的塑性狀態拌和物,稱為新拌混凝土或未凝固混凝土,在一定條件下隨時間推移逐漸硬化成具有強度和其他性能的塊體,則稱為硬化混凝土。

從名字就可以看出來,混凝土是由多種材料混合制作而成。在混凝土中,石子和砂起骨架作用,稱為骨料,石子為“粗骨料”,砂為“細骨料”。水泥加水后,形成水泥漿,包裹在骨料表面并填滿骨料間的空隙,作為骨料之間的滑潤材料,使混凝土混合物具有適于施工的和易性。和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作(攪拌、運輸、澆注、搗實等)并能獲得質量均勻、成型密實的性能,其含義包含流動性、粘聚性及保水性。此外,為了使混凝土具有某些特性或降低成本,有時還會加入化學外加劑或一些磨細的礦物混合材料。

混凝土在工程中有著不可替代的作用,它具有很多其他材料不具備的優點:易于就地取材;耐久性好;抗震性能好;可塑性好;耐火性好。當然,混凝土也存在不少缺點。自重大,構件的運輸和安裝比較困難;抗拉強度低,抗裂性能差;硬化前需要有較長時間的養護期。

隨著建筑工藝的發展,現在的混凝土已不足以滿足一些特殊的工程的需要,于是,人們將混凝土科學與其他學科相結合,研究出了更多種新型混凝土。例如,智能混凝土就是在混凝土原有的組分基礎上復合智能型組分,使混凝土具有自感知和記憶、自適應、自修復特性的多功能材料。根據這些特性可以有效地預報混凝土材料內部的損傷,滿足結構自我安全檢測需要,防止混凝土結構潛在脆性破壞,并能根據檢測結果自動進行修復,顯著提高混凝土結構的安全性和耐久性。

值得一提的是,為了與生態環境協調,混凝土也在不斷朝著生態環保方向發展。采用特殊工藝制造出來的具有特殊結構與表面特性的生態混凝土,在強度和耐久性的基礎上,進一步降低環境負荷,很大程度上解決了人們對混凝土材料生態化的迫切需求。

本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創,轉載時務請注明出處。

作者: 王耀強   [責任編輯: 李浩]
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