混凝土结构的发展史1.doc

混凝土结构的发展史从现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言，混凝土结构是一种新兴结构，它的应用也不过一百多年的历史。但有的考古学者认为，水泥的起源约在公元前510万年，以后在公元前3000年，用熟石膏和石灰混合在一起建造了著名埃及的金字塔，这是现存的最早的混凝土结构物。其后在古希腊和罗马时代，用这种水泥建造了很多建筑物和公路。混凝土经过了以下的发展：1824年英I.Aspdin获得波特兰水泥专利，水泥混凝土得到了广泛的应用。1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物（n10）用于混凝土分散剂，1964年日本花王石碱公司作为产品销售。1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物，同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。1966年日本首先应用高强混凝土，开始生产预应力混凝土桩柱。19711973年，德国首选将超塑化剂研制成功流态混凝土，混凝土垂直泵送高度达到310m。20世纪90年代初美国首选提出高性能混凝土（HPC）概念，是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。目前的发展方向是HPC及使用复合超塑化剂（CSP）的研究，实现HPC配合比全计算法设计和CSP配方设计。 我国混凝土结构的发展：在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，我国20世纪70年代起，在一般民用建设中已较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件，改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加大，已逐步在世界上占据领先地位。素混凝土：素混凝土是针对钢筋混凝土、预应力混凝土等而言的。素混凝土是钢筋混凝土的重要组成部分，由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、矿物参合料、外加剂等，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成。普通混凝土干表观密度为19002500kg/m3，是由天然砂、石作骨料制成的。当构件的配筋率小于钢筋混凝土中纵向受力钢筋最小配筋百分率时，应视为素混凝土结构。这种材料具有较高的抗压强度，而抗拉强度却很低，故一般在以受压为主的结构构件中采用，如柱墩、基础墙等。钢筋混凝土：当在混凝土中配以适量的钢筋，则为钢筋混凝土。钢筋和混凝土这种物理、力学性能很不相同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要靠两者之间存在粘结力，受荷后协调变形。再者这两种材料温度线膨胀系数接近，此外钢筋至混凝土边缘之间的混凝土，作为钢筋的保护层，使钢筋不受锈蚀并提高构件的防火性能。由于钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋和混凝土两者性能特点，可形成强度较高，刚度较大的结构，其耐久性和防火性能好，可模性好，结构造型灵活，以及整体性、延性好，适用于抗震结构等特点，因而在建筑结构及其他土木工程中得到广泛应用。 预应力混凝土：预应力混凝土是在混凝土结构构件承受荷载之前，利用张拉配在混凝土中的高强度预应力钢筋而使混凝土受到挤压，所产生的预压应力可以抵销外荷载所引起的大部分或全部拉应力，也就提高了结构构件的抗裂度。这样的预应力混凝土一方面由于不出现裂缝或裂缝宽度较小，所以它比相应的普通钢筋混凝土的截面刚度要大，变形要小；另一方面预应力使构件或结构产生的变形与外荷载产生的变形方向相反（习惯称为“反拱”），因而可抵销后者一部分变形，使之容易满足结构对变形的要求，故预应力混凝土适宜于建造大跨度结构。混凝土和预应力钢筋强度越高，可建立的预应力值越大，则构件的抗裂性越好。同时，由于合理有效地利用高强度钢材，从而节约钢材，减轻结构自重。由于抗裂性高，可建造水工、储水和其它不渗漏结构。混凝土结构的优点：和其他材料的结构相比，混凝土结构的主要优点是：整体性好，可灌筑成为一个整体；可模性好，可灌筑成各种形状和尺寸的结构;耐久性和耐火性好;工程造价和维护费用低。 混凝土结构的缺点：主要缺点是：混凝土抗拉强度低，部分地采用了钢筋混凝土楼板。容易出现裂缝；结构自重比钢、木结构大；室外施工受气候和季节的限制；新旧混凝土不易连接，增加了补强修复的困难。混凝土的未来发展： 对于防射线混凝土、纤维混凝土等也正在积极研究中，并已在有特殊要求的结构上开始应用。纤维混凝土使混凝土的性质获得飞跃的发展，把混凝土的