放眼整個(gè)漢字圈,我認(rèn)為只有這個(gè)字能代表我們工程界——砼!今天我們就來(lái)聊聊砼的前世今生。
砼,是混凝土的簡(jiǎn)稱。
黏土混凝土?xí)r期,混凝土的鼻祖,距今已有六千多年歷史的半坡原始公社遺址,其許多圍墻就是用黏土混凝土建造的。
石膏混凝土?xí)r期,在距今4000多年的古埃及第三王朝時(shí)期,古埃及人建造的胡夫金字塔在砌筑時(shí),采用了煅燒石膏為膠凝材料。
石灰混凝土?xí)r期,公元前220多年, 中國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城的修建就是采用石灰作為膠凝材料,加入砂、黏土配制成的石灰混凝土建筑而成。
石灰火山灰混凝土?xí)r期,公元79年,古羅馬人民從一場(chǎng)火山爆發(fā)中意外得到火山灰,聰明的人類(lèi)將火山灰、石灰和海水混合制成了灰漿得到強(qiáng)度更高的石灰火山灰混凝土。
水硬性石灰混凝土?xí)r期,1796年,羅馬水泥先被約瑟夫·派克(J.Perker)利用產(chǎn)于第三紀(jì)地層的黏土質(zhì)石灰石(龜甲石)煅燒制成,因其棕色近似于古羅馬石灰石火山灰膠凝材料,故稱為羅馬水泥。
以上介紹的大都是由天然的,含一定數(shù)量黏土的石灰石燒成的混凝土。但不是每一個(gè)地方都如此得天獨(dú)厚,因此促使人們用人工配料的方法制造水泥并配制混凝土。
1824年,英國(guó)阿斯普丁(J.Aspdin)第一個(gè)獲得了生產(chǎn)波特蘭水泥的專利權(quán)。波特蘭水泥的發(fā)明,開(kāi)創(chuàng)了膠凝物質(zhì)材料和混凝土科學(xué)的新紀(jì)元。
1928年,法國(guó)佛列西涅(E.Freyssinet)提出了混凝土收縮和徐變理論,使預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工工藝成為可能。預(yù)應(yīng)力混凝土的出現(xiàn)是混凝土技術(shù)的一次飛躍。
進(jìn)入20世紀(jì),隨著高層建筑的增加和勞動(dòng)力成本的上升,人們逐漸發(fā)現(xiàn),混凝土也沒(méi)有那么“萬(wàn)能”了。大樓越蓋越高,也要求混凝土的強(qiáng)度越來(lái)越大。要想混凝土強(qiáng)度高、重量輕,就要少加水??墒羌铀倭耍炷劣?jǐn)嚢璨婚_(kāi),形成孔洞,嚴(yán)重影響建筑的安全。這可怎么辦呢?
針對(duì)這一問(wèn)題,人類(lèi)在建筑史上展開(kāi)了兩個(gè)方向研究,一是如何在盡量少加水的情況下,混凝土能夠不凝固;二是如何盡可能的去提高混凝土的強(qiáng)度。前者研究出減水劑,通過(guò)讓混凝土中水泥顆粒帶上同種負(fù)電荷,使顆粒相互排斥脫離,從而增強(qiáng)了混凝土的流動(dòng)性。后者研究出凝膠增強(qiáng)劑,專用于提高混凝土的強(qiáng)度。
凝膠增效劑強(qiáng)度對(duì)比實(shí)驗(yàn)揭秘
例如拜石自主生產(chǎn)的凝膠增效劑,屬于凝膠增強(qiáng)劑的升級(jí)版,其強(qiáng)度和防腐蝕性都要高于普通的凝膠增強(qiáng)劑。它是經(jīng)過(guò)多道提純分散混合工藝,在特定條件下反應(yīng)生成的無(wú)定形高分子聚合物納米材料。它能與游離石灰發(fā)生反應(yīng),生成新的膠凝材料,強(qiáng)度能達(dá)到c50,同時(shí)減輕或消除石灰?guī)?lái)的一系列諸如泛堿、滲透等問(wèn)題??蛇m用于以橋梁搭建為代表,需要高強(qiáng)度的路面工程,同時(shí)其防侵蝕性也適用于海邊的砂漿防水層、堤岸、碼頭等工程。
從數(shù)千年前的古城到屹立不倒的金字塔;從火山灰到如今的高樓大廈;混凝土這個(gè)平常并不起眼的建筑材料,沒(méi)想到也藏著人類(lèi)幾千年來(lái)的智慧結(jié)晶。這個(gè)時(shí)候再回過(guò)頭看這小小的沙石,似乎也不是看起來(lái)那般的渺小了。