1、混凝土的优点
混凝土作为用量最大的土木工程材料,必然有其独特之处。它的优点主要体现在以下几个方面:
①可塑性强。现代混凝土可以具备很好的可塑性,可以通过改变模板的尺寸和形状制成形态各异的建筑物及构件。
②握裹力好。与钢筋等有牢固的粘结力,与钢材有基本相同的线膨胀系数,能在混凝土中配筋或埋设钢件制成钢筋混凝土构件或整体结构。
③经济性好。同其他材料相比,混凝土所需原材料价格较低,来源广,容易就地取材,结构建成后的维护费用也较低。
④安全性高。硬化混凝土具有较高的抗压强度,同时与钢筋有牢固的粘结力,使结构安全性得到充分保证。
⑤耐火性好。混凝土一般可有1~2h的防火时效,比钢铁更为耐火,钢结构建筑物在高温下很快软化,容易造成坍塌的现象。
⑥应用范围广。混凝土在土木工程中适用于多种结构形式,满足多种施工要求,可以根据不同要求配制出不同强度等级的混凝土加以满足,所以被称为“万用之石”。
⑦耐久性好。混凝土水化反应是一个长期而漫长的过程,水化需要数十年甚至上百年的时间才能完成,因此,混凝土本身就是一种耐久性很好的材料。古罗马建筑经过几千年的风雨仍然屹立不倒,这本身就意味着混凝土应该“历久弥坚”。
⑧能耗相对较低。混凝土及其制品的生产相对其他建筑材料能耗较低。
2、混凝土的缺点
①抗拉强度低。混凝土抗拉强度是混凝土抗压强度的1/10左右,是钢筋抗拉强度的1/左右。
②延展性差。混凝土属于脆性材料,变形能力差,只能承受少量的张力变形(约0.),否则就会因无法承受而开裂;抗冲击能力差,在冲击荷载作用下容易产生脆性断裂。
③自重大。高层、大跨度建筑物要求材料在保证力学性质的前提下,以轻为宜,而普通混凝土干表观密度一般为~kg/m3。
④体积稳定性差。尤其是当水泥浆量过大时,这一缺陷表现得更加突出。随着温度、湿度、环境介质的变化,容易引发体积变化,产生裂纹等内部缺陷,直接影响建筑物的使用寿命,如图所示。
水泥用量多导致混凝土干缩开裂
⑤热导率大,保温性差。普通钢筋混凝土热导率高达1.74W/(m●K),而泡沫混凝土(ρ=kg/m3)的热导率为0.22W/(m●K),相差约8倍。
⑥生产周期长。混凝土硬化较慢,水化至少28d才能达到设计强度值,并且在之后的漫长
时间内,混凝土水化可达数十年甚至上百年。
⑦生产工艺复杂,质量难以控制。混凝土的性能受到原材料、配合比、搅拌、运输、浇筑、成型及养护工艺的影响,由于各个阶段均存在许多不确定因素,各因素波动均有可能导致混凝土性能降低。如:砂石含泥量过高导致的拌合物流动性较差,混凝土后期容易产生开裂;浇筑过程中工人加水导致混凝土强度不足;振捣过程中的过振或漏振导致密实性较低;养护时间不足引起的一系列问题等,均会降低混凝土的工程质量。
与此同时,在混凝土新技术平台上,混凝土还呈现出如下特点:减少了强度对水泥的依赖性;水胶比较低,浆骨比较大;严酷环境下的工程增加,使耐久性要求日益突现;在水泥水化热增大、强度提高的同时,结构尺度增大,改变了大体积混凝土的概念;混凝土强度使用范围很宽,从C10到C都可适用。
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