混凝土

混凝土是制造不同建筑物和结构的重要材料。它是由波特兰水泥、沙子、砾石或骨料和组成的复合体,根据任务的不同,比例不同。

混凝土的使用量超过了世界上任何其他人造材料。截至2006年,每年约有75亿立方米的混凝土被制造出来,超过地球上每个人一立方米的用量。

将材料混合成糊状,有点像做面包的面团。然后将混凝土倒入框架中。几个小时后,它就会变硬。混凝土的凝固是由于一种称为水化的化学反应。水与水泥发生反应,将其他成分粘合在一起,最终形成坚固的石质材料。

混凝土被用来制作人行道、管道、建筑结构、地基、高速公路、桥梁、多层停车场墙体、大门的基脚、栅栏和电线杆,甚至是船。它最大的优点是比人类已知的任何其他方法都能更好地将砖和石头粘合在一起。

混凝土在压缩时很强,但在拉伸时很弱。为了某些目的,它需要用钢筋来加固。钢筋混凝土建筑可以将地基、墙体、地面和屋顶等所有部分连接在一起,但混凝土结构并不能使建筑防震。

混凝土的历史可以追溯到公元前5600年。它不是罗马人发明的,但他们使用的很多。有些种类的混凝土是防水的,有些种类甚至可以在水下凝固。

一座现代化的建筑。波士顿市政厅(1968年完工)主要由混凝土建造,包括预制和现浇。Zoom
一座现代化的建筑。波士顿市政厅(1968年完工)主要由混凝土建造,包括预制和现浇。

混凝土用于制造建筑物Zoom
混凝土用于制造建筑物

罗马的哈德良先贤祠是罗马混凝土建筑的一个例子。Zoom
罗马的哈德良先贤祠是罗马混凝土建筑的一个例子。

罗马万神殿外景,仍是最大的(直径43.4米)无钢筋实心混凝土圆顶。Zoom
罗马万神殿外景,仍是最大的(直径43.4米)无钢筋实心混凝土圆顶。

添加剂

有很多添加剂可以使混凝土凝固得更快,凝固得更慢,凝固得更牢固,减少腐蚀等等。罗马人发现,加入火山灰可以生产出在水中能凝固的混凝土。罗马人还知道,加入马毛可以使混凝土在凝固时不易开裂,加入血液可以使混凝土更耐冻。

现代混凝土是1756年由英国工程师约翰-斯米顿制造的。他在水泥中加入了卵石和粉。1824年,英国发明家约瑟夫-阿斯普丁发明了波特兰水泥,它一直是混凝土生产中的主要水泥。他把磨碎的石灰石和粘土烧在一起。燃烧过程改变了材料的化学特性,Aspdin创造了一种比普通碎石灰石单独生产更强的水泥。

19世纪,法国园丁约瑟夫-莫尼埃于1849年发明了钢筋混凝土(1867年获得专利)。弗朗索瓦-科尼埃对其进行了研究和改进。这是在混凝土中加入了钢筋,称为钢筋(加强筋)。玻璃纤维或塑料纤维开始取代钢筋。

许多现代化学品可以添加到混合物中以达到特殊的目的。超级增塑剂"是一种能够改善工作性的化学品,这意味着在混凝土凝固之前就能使其成型。颜料可以改变灰暗的颜色。缓蚀剂可以减少钢筋的锈蚀。'空气夹带'就是在混凝土凝固前在混凝土中吹出小气泡。这有助于混凝土在寒冷的气候中经受冻融的考验。高炉渣可以与混凝土混合。它能把颜色变成几乎纯白色,使混凝土更加坚固。

问题和答案

问:混凝土是由什么制成的?
答:混凝土是一种复合材料,由波特兰水泥、沙子、砾石或骨料以及水组成,其比例因任务不同而异。

问:每年生产多少混凝土?
答:截至2006年,每年大约生产75亿立方米的混凝土,地球上每个人都有超过一立方米的混凝土。

问:将原料混合在一起会产生什么?
答:将材料混合在一起会产生一种糊状物,类似于制作面包的面团。

问:混凝土是如何凝固的?
答:混凝土的凝固是由于一种被称为水化的化学反应。水与水泥反应,将其他成分粘合在一起,最终形成一种坚固的石块状材料。

问:混凝土的一些常见用途是什么?
答:混凝土的常见用途包括路面、管道、建筑结构、地基、高速公路、桥梁和多层停车结构。它还可以用来做墙、大门和栅栏的基座,甚至是船。
问:与其他材料相比,使用混凝土的一个优势是什么?

答:与其他材料相比,使用混凝土的一个优势是,它比人类已知的任何其他方法都能更好地粘合砖块和石头。

问:混凝土最早是什么时候使用的?
答:早在公元前5600年就开始使用混凝土了。

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