钢筋混凝土

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钢筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)

目录

什么是钢筋混凝土[1]

  钢筋混凝土,工程上常简称为钢筋砼,是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料,为加劲混凝土最常见的一种形式。

钢筋混凝土的分类[1]

  按施工方法的不同可分为:①现浇式;②预制装配式;③装配整体式。

  现浇钢筋混凝土楼板是在施工现场通过支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等工序而成型的楼板。其优点是:整体性好,抗震能力强,形状可不规则,并可预留孔洞,布置管线方便。缺点:模板用量大,施工速度慢。

  预制装配式钢筋混凝土楼板,是在预制厂或施工现场预制而成的。缺点:楼板的整性差,板缝嵌固不好时易出现通长裂缝。

  装配整体式钢筋混凝土楼板:部分构件预制→现场安装→整体现浇。

钢筋混凝土的历史发展[1]

  钢筋混凝土的发明出现在近代,通常认为发明于1848年。1868年,一个法国园丁获得了包括钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利。1872年,世界第一座钢筋混凝土结构的建筑在美国纽约落成,人类建筑史上一个崭新的纪元从此开始,钢筋混凝土结构在1900年之后在工程界得到了大规模的使用。1928年,一种新型钢筋混凝土结构形式预应力钢筋混凝土出现,并于第二次世界大战后被广泛地应用于工程实践。钢筋混凝土的发明以及19世纪中叶钢材在建筑业中的应用使高层建筑与大跨度桥梁的建造成为可能。

钢筋混凝土的材料特性[1]

  混凝土是水泥(通常为硅酸盐水泥)与骨料的混合物。当加入一定量水分的时候,水泥水化形成微观不透明晶格结构,从而包裹和结合骨料成为整体结构。通常混凝土结构拥有较强的抗压强度(大约3000lbf/in^2,35MPa)。但是混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的1/10左右,任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离,从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求,故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程。

  相较混凝土而言,钢筋抗拉强度非常高,一般在200MPa以上,故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作,由钢筋承担其中的拉力,混凝土承担压应力部分。在一些小截面构件里,除了承受拉力之外,钢筋同样可用于承受压力,这通常发生在柱子之中。钢筋混凝土构件截面可以根据工程需要制成不同的形状和大小。

  同普通混凝土一样,钢筋混凝土在28d后达到设计强度。

  钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数,不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的黏结力,有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条(称为变形钢筋)来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合,当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时,通常将钢筋的端部弯起180°弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境,在钢筋表面形成了一层钝化保护膜,使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

参考文献

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 于秋生主编.食品工厂建筑概论.化学工业出版社,2011.02.
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