混凝土结构的发展.doc

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1、混凝土结构的发展大约在公元前3世纪，古代罗马人发现了天然火山灰的水硬性，用它拌制的砂浆硬化后有很高的强度。在古罗马残留的遗迹中我们看到，坍塌的砌块牢牢的连接在一起，如果将砌块比作粗骨料，这算是古代混凝土的雏形。由于采用了天然火山灰水泥，古罗马混凝土比现代混凝土的耐久性更好，即使经历了两千年风霜雨雪仍坚固、完好。现代混凝土以水泥为胶凝材料，水泥是混凝土材料的灵魂，影响着混凝土的各方面性能。1756年，英国工程师JohnSmeaton（史密顿）在修建灯塔时意外发现，把黏土和石灰石以适当的配比混合后煅烧(类似火山灰形成的过程)，可以达到很高的强度。Smeat

2、on的做法很快传遍欧洲各国，大家纷纷效仿。1824-1840年，JosephAspdin（约瑟夫·阿斯普丁）和WilliamAspdin父子，总结出用石灰、黏土、矿渣等配比混合煅烧成“水泥”的方法，并获得了第一份水泥专利，标志着水泥的发明。由于水泥硬结后的颜色和强度，与英国波特兰岛上天然石材差不多，当时人们便称它为“波特兰水泥”(即普通硅酸盐水泥)。“波特兰水泥”最早的一次大规模应用，是建造了穿越泰晤士河河底的隧道。法国和德国分别在1840年和1855年建设了水泥制造厂。随后水泥在世界各地迅速推广使用。19世纪中后期，清朝洋务派进步人士掀起学习西方先进

3、工业技术的高潮，并在上海建成了我国第一家水泥厂，当时称水泥为“洋灰”。1849年，法国园丁JosephMonier（约瑟夫·莫尼）将铁丝与混凝土结合解决了混凝土抗拉强度低的问题，制造出钢筋混凝土花盆，并在1867年获得了专利权。在1867年巴黎世博会上，Monier展出了钢筋混凝土制作的花盆、枕木，另一名法国人兰特姆展出了钢筋混凝土制造的小瓶、小船。此后，Monier又陆续发明了铁筋混凝土管道、水箱、幕墙板，并在1875年设计了第一座铁筋混凝土桥。法国工程师FrancoisHennebique受到Monier的启发，将这种材料组合应用到建筑领域，他在1

4、892年发明了全套的铁筋混凝土建筑建造系统，立刻引起了当时土木工程界的震动。在钢(铁)筋混凝土应用于建筑领域不久，1888年美国工程师P.H.杰克孙提出了预应力混凝土的概念，限于当时的技术，低强度的钢(铁)筋限定了预应力值，而较小的预应力很快在混凝土徐变、收缩后而全部损失，因此最初的尝试并不成功。1928年法国工程师E.Freyssinet提出必须采用高强钢材和高强混凝土，以减少预应力损失的影响，他率先应用了极限强度1725MPa的高强钢丝，成功制作出了预应力钢筋混凝土结构形式，并于二次世界大战后亦被广泛地应用于工程实践。之后E.Freyssinet和

5、G.Magnel分别发明了锥形锚具和麦式锲形锚具，用于后张法预应力工艺。E.Hoyer则研究出不靠锚具的先张法工艺，用于在工厂生产小型的预应力混凝土构件。钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土解决了混凝土抗压强度高、抗折、抗拉强度较低的问题，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。1950年，国际预应力混凝土协会FIP成立，借着战后重建的机会，预应力混凝土结构大量代替钢结构，推动了其理论和技术的蓬勃发展。1956年，林同炎先生完成了经典著作《预应力混凝土结构设计》一书，提出“荷载平衡法”理论，把预加应力看作是构件上试图与外荷载

6、平衡的另一种荷载，简化了预应力结构的分析。他将预应力理论在众多桥梁作品中实践，获得“预应力先生”的美誉。预应力钢筋混凝土技术被认为是混凝土发展过程中最重要的进步之一，它创造了一种理想的材料结合。早期混凝土组分简单（水泥+砂+石子+水），强度等级低，施工劳动强度巨大，靠人工搅拌或小型自落实搅拌机搅拌，施工速度慢，质量控制粗糙。高性能混凝土外加剂的广泛应用，是混凝土发展史上有一座里程碑。外加剂不但可以减少水用量、实现大流动性，使混凝土施工变得省力、省时、经济。1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物（n≈10）用于混凝土分散剂，1964年日本花王石碱公

7、司作为产品销售。1971-1973年，德国首选将超塑化剂研制成功，流态混凝土出现，混凝土垂直泵送高度达到310m。混凝土外加剂大大改善了混凝土的性能，使混凝土泵送成为可能。泵送混凝土的出现，20世纪二战后，机械工业的飞速发展，混凝土生产运输、浇注施工带来了又一场革命。20世纪末期，出现了集中搅拌的专业混凝土企业，使泵送混凝土施工中混凝土的搅拌供料有保证。1978年，在江苏省常州市，中国建成第一家混凝土搅拌站，当时每盘混凝土只能搅拌1立方。十一届三中全会后，我国确立了经济改革开放的基本国策，城市建设突飞猛进，混凝土搅拌站在沿海地区如雨后春笋般大量涌现。混

8、凝土以其良好的抗水性、优越的可塑性、优良的耐火性以及最具竞争力的经济性而成为目前全世界用量最大