鋼筋混凝土

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鋼筋混凝土(Reinforced Concrete, RC)

目錄

什麼是鋼筋混凝土[1]

  鋼筋混凝土,工程上常簡稱為鋼筋砼,是指通過在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來改善混凝土力學性質的一種組合材料,為加勁混凝土最常見的一種形式。

鋼筋混凝土的分類[1]

  按施工方法的不同可分為:①現澆式;②預製裝配式;③裝配整體式。

  現澆鋼筋混凝土樓板是在施工現場通過支模、綁扎鋼筋、澆築混凝土、養護等工序而成型的樓板。其優點是:整體性好,抗震能力強,形狀可不規則,並可預留孔洞,佈置管線方便。缺點:模板用量大,施工速度慢。

  預製裝配式鋼筋混凝土樓板,是在預製廠或施工現場預製而成的。缺點:樓板的整性差,板縫嵌固不好時易出現通長裂縫。

  裝配整體式鋼筋混凝土樓板:部分構件預製→現場安裝→整體現澆。

鋼筋混凝土的歷史發展[1]

  鋼筋混凝土的發明出現在近代,通常認為發明於1848年。1868年,一個法國園丁獲得了包括鋼筋混凝土花盆以及緊隨其後應用於公路護欄的鋼筋混凝土梁柱的專利。1872年,世界第一座鋼筋混凝土結構的建築在美國紐約落成,人類建築史上一個嶄新的紀元從此開始,鋼筋混凝土結構在1900年之後在工程界得到了大規模的使用。1928年,一種新型鋼筋混凝土結構形式預應力鋼筋混凝土出現,並於第二次世界大戰後被廣泛地應用於工程實踐。鋼筋混凝土的發明以及19世紀中葉鋼材在建築業中的應用使高層建築與大跨度橋梁的建造成為可能。

鋼筋混凝土的材料特性[1]

  混凝土是水泥(通常為硅酸鹽水泥)與骨料的混合物。當加入一定量水分的時候,水泥水化形成微觀不透明晶格結構,從而包裹和結合骨料成為整體結構。通常混凝土結構擁有較強的抗壓強度(大約3000lbf/in^2,35MPa)。但是混凝土的抗拉強度較低,通常只有抗壓強度的1/10左右,任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結構開裂和分離,從而導致結構的破壞。而絕大多數結構構件內部都有受拉應力作用的需求,故未加鋼筋的混凝土極少被單獨使用於工程。

  相較混凝土而言,鋼筋抗拉強度非常高,一般在200MPa以上,故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作,由鋼筋承擔其中的拉力,混凝土承擔壓應力部分。在一些小截面構件里,除了承受拉力之外,鋼筋同樣可用於承受壓力,這通常發生在柱子之中。鋼筋混凝土構件截面可以根據工程需要製成不同的形狀和大小。

  同普通混凝土一樣,鋼筋混凝土在28d後達到設計強度。

  鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹繫數,不會由環境不同產生過大的應力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的黏結力,有時鋼筋的錶面也被加工成有間隔的肋條(稱為變形鋼筋)來提高混凝土與鋼筋之間的機械咬合,當此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時,通常將鋼筋的端部彎起180°彎鉤。此外混凝土中的氫氧化鈣提供的鹼性環境,在鋼筋錶面形成了一層鈍化保護膜,使鋼筋相對於中性與酸性環境下更不易腐蝕。

參考文獻

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 於秋生主編.食品工廠建築概論.化學工業出版社,2011.02.
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