[科普中國(guó)]-建筑中不可替代的混凝土

買(mǎi)房時(shí)，有時(shí)會(huì)看到房屋結(jié)構(gòu)說(shuō)明中的砼（tóng）結(jié)構(gòu)，卻不知道砼結(jié)構(gòu)是什么樣的，其實(shí)砼結(jié)構(gòu)就是混凝土結(jié)構(gòu)。寫(xiě)字樓、住宅樓、高架橋等建筑設(shè)施的修建都離不開(kāi)混凝土，可是你真的了解混凝土嗎？

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

從名字就可以看出來(lái)，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(chēng)為骨料，石子為“粗骨料”，砂為“細(xì)骨料”。水泥加水后，形成水泥漿，包裹在骨料表面并填滿(mǎn)骨料間的空隙，作為骨料之間的滑潤(rùn)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(yùn)輸、澆注、搗實(shí)等）并能獲得質(zhì)量均勻、成型密實(shí)的性能，其含義包含流動(dòng)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(shí)還會(huì)加入化學(xué)外加劑或一些磨細(xì)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(yōu)點(diǎn)：易于就地取材；耐久性好；抗震性能好；可塑性好；耐火性好。當(dāng)然，混凝土也存在不少缺點(diǎn)。自重大，構(gòu)件的運(yùn)輸和安裝比較困難；抗拉強(qiáng)度低，抗裂性能差；硬化前需要有較長(zhǎng)時(shí)間的養(yǎng)護(hù)期。

隨著建筑工藝的發(fā)展，現(xiàn)在的混凝土已不足以滿(mǎn)足一些特殊的工程的需要，于是，人們將混凝土科學(xué)與其他學(xué)科相結(jié)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(chǔ)上復(fù)合智能型組分，使混凝土具有自感知和記憶、自適應(yīng)、自修復(fù)特性的多功能材料。根據(jù)這些特性可以有效地預(yù)報(bào)混凝土材料內(nèi)部的損傷，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)自我安全檢測(cè)需要，防止混凝土結(jié)構(gòu)潛在脆性破壞，并能根據(jù)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行修復(fù)，顯著提高混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

值得一提的是，為了與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)，混凝土也在不斷朝著生態(tài)環(huán)保方向發(fā)展。采用特殊工藝制造出來(lái)的具有特殊結(jié)構(gòu)與表面特性的生態(tài)混凝土，在強(qiáng)度和耐久性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低環(huán)境負(fù)荷，很大程度上解決了人們對(duì)混凝土材料生態(tài)化的迫切需求。

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