什么是混凝土|混凝土的优缺点是什么?

混凝土是以水泥、砂、石、水、化学外加剂和微细活性材料(即矿物外加剂)组成的结构材料。1824年发明水泥之后,1830年左右就出现了混凝土,随后又出现了钢筋混凝土。混凝土和钢筋混凝土的出现,是世界工程材料的重大变革,特别是钢筋混凝土的诞生,它极大地扩展了混凝土的使用范围,因而被誉为是对混凝土的一次革命。在20世纪30年代又制成了预应力钢筋混凝土,它被誉为是对混凝土的第二次重大革命。20世纪70年代,混凝土外加剂的出现,特别是减水剂的应用,可使混凝土强度非常容易地达到60MPa以上,同时应用外加剂可以改进混凝土的其他性能,为此被公认为是混凝土发展史上的第三次革命。混凝土现已发展成为一种应用最广泛、用内量最大的工程材料。

混凝土之所以在工程中得到广泛应用,在于它具有以下优点。

①生产混凝土的原材料来源丰富,价格低廉。混凝土中砂、石集料约占80%,而砂、石为地方性材料,可就地取材,价格便宜。

②混凝土拌和物具有良好的可塑性,可按工程结构的要求浇筑成各种形状和任意尺于的混凝土结构物。

③配制灵活、适应性好。通过改变混凝土组成材料的比例和品种,就主要可制得不同物理力学性能的混凝土,以满足不同工程的需要。

④抗压度高,硬化后的混凝土其抗压强度一般在20~40MPa,可高达80~100MPa,因此非常适合于用做建筑结构材料。

⑤与钢筋之间有非常好的黏结力,且混凝土的线膨胀系数与钢筋基本相同,两者复合成钢筋混凝土后,能保证共同工作,从而大大扩展了混凝土的应用范围。

⑥耐久性好。一般情况下,混凝土不需要特别的维护保养,故维护费用低。

⑦耐火性好。混凝土的耐火性远比木材、钢材和塑料要好,可耐数小时的高温作用而仍保持其力学性能,有利于火灾时扑救。

⑧生产能耗低。混凝土生产能耗远低于金属材料。

混凝土的不足之处主要是以下几点。

①自重大、比强度小。混凝土每立方米重达2400kg。

②抗拉强度低。混凝土的抗拉强度约为抗压强度的1/20~1/10.

③热导率大,保温隔热性能差。

④硬化慢,生产周期长。

必须指出,随着现代混凝土科学与技术的发展,混凝土的不足之处已得到了大大改进。如采用轻集料可降低混凝土自重和改进保温隔热性能;混凝土中掺人聚合物和纤维,大大改进了混凝土的脆性;掺入早强剂等可提高混凝土的早期强度,缩短施工周期。正是混凝土的这些特点,使混凝土广泛应用于工业及民用建筑、水利工程、地下工程、公路和铁路、桥梁及国防建设中。

随着现代建筑向轻型、大跨度、高耸结构和智能化方向发展,工程结构向地下空间和海洋中扩展,以及人类可持续发展的需要,可以预计混凝土今后的发展方向将是:轻质、高强、高耐久性、多功能、节省能源和资源、环保型、智能化。例如,美国混凝土协会ACI2000委员会曾设想,今后美国常用混凝土的强度将是135MPa,如果需要,在技术上可以使混凝土强度达到400MPa;将能建造出高度达600~900m的超高层建筑以及跨度达500~600m桥梁。所有这些说明未来社会对混凝土的需求将大大超过今天的规模。这将进一步促进混凝土科学与技术的发展,并随着混凝土施工和管理的最注现代化,混凝土将在各类工程建设中发挥更重要的作用。


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