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混凝土,又稱砼(tóng)、石矢,是由凝膠材料、骨料和水按適當比例配置,再經過一定時間硬化而成的複合材料。混凝土的硬度大、耐壓強度高、堅固耐用、原料來源廣泛、製作方法簡單、成本低廉、可塑性強、適用於各種自然環境,是世界上使用量最大的人工土木工程及建築材料,廣泛使用於房屋、橋樑、公路、跑道、擋土牆、堤防、涵洞、水壩、水箱、水塔、油槽、渠道、水溝、碼頭、防波堤、軍事工程、核能發電廠等構造物。
歷史
新石器時期
類似混凝土的遺蹟在公元前6500年的納巴泰人和貝都因人的近東地區已有出土,中國大地灣文化也有類混凝土的遺蹟出土過,不過年代比近東晚了近3500年。
古羅馬
在古代西方,羅馬人曾經用火山灰混合石灰﹑砂製成天然混凝土。天然混凝土具有凝結力強,堅固耐久,不透水等特性,使之在羅馬得到廣泛應用,大大促進了羅馬土木建築結構的發展,而且拱和穹頂的跨度上不斷取得突破,造就了一大批仍為人們津津樂道的大型公共土木建築。公元前1世紀中,天然土木建築在券拱結構中幾乎完全排斥了石材。
波特蘭水泥
波特蘭水泥是人們常用的水泥,用處非常廣泛。在不同地區也有不同名稱,因為狀態屬於乾燥,細粉狀,所以也稱作「洋灰"。它在各種建築材料中不可或缺,能與其他材料,依照不同比例混合成水泥,砂漿,石膏等。英國人約瑟。阿斯比丁在1824年為波特蘭洋灰申請了專利。名為波特蘭,主要是因為顏色與波特蘭石灰石頭的顏色相仿。波特蘭洋灰裡頭,混合的成分為硅酸鈣,鋁酸鹽,鐵氧體等。
20世紀以後
20世紀初,水灰比等學說初步奠定了混凝土強度的理論基礎。以後,相繼出現了輕集料混凝土、加氣混凝土及其他混凝土,各種混凝土外加劑也開始使用。 60年代以來,廣泛應用減水劑,並出現了高效減水劑和相應的流態混凝土;高分子材料進入混凝土材料領域,出現了聚合物混凝土;多種纖維被用於分散配筋的纖維混凝土。現代測試技術也越來越多地應用於混凝土材料科學的研究。漢語中「混凝土」一詞,來自於日本學者「廣井勇」的翻譯。
分類
混凝土的組成材料有很多種,性能也各有不同,因此有多種分類。
按表觀密度分類
- 重混凝土
乾燥狀態下表觀密度在2800 kg/m3以上的混凝土屬於重混凝土。重混凝土使用的骨料特別密實,例如:鐵屑、鐵礦石等。γ射線和X射線不能穿透一定厚度的重混凝土,所以重混凝土通常用於反應堆的屏蔽。
- 普通混凝土
乾燥狀態下表觀密度在2000 kg/m3至2800 kg/m3之間的混凝土屬於普通混凝土。普通混凝土使用最廣泛,通常由天然的砂、石子作為骨料配製而成,可以用於各種民用工程。
- 輕混凝土
乾燥狀態下表觀密度在2000 kg/m3以下的混凝土屬於輕混凝土。常見的有加氣混凝土、多孔混凝土,通常用於製造保溫隔熱材料。