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鋼筋混凝土結構的優點很多,除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外還有如下優點:
(1)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根據需要設計製成各種形狀和尺寸的結構或構件。
(2)整體性好:現澆鋼筋混凝土結構的整體性較好,設計合理時具有良好的抗震、抗爆和抗振動的效能。
(3)耐久性好:鋼筋混凝土結構具有很好的耐久性。正常使用條件下不需要經常性的保養和維修。
(4)耐火性好:鋼筋混凝土結構與鋼結構相比具有較好的耐火性。
(5)易於就地取材:鋼筋混凝土結構所用比重較大的砂、石材料易於就地取材,且可有效利用礦渣
、粉煤灰等工業廢渣有利於保護環境。
鋼筋混凝土結構具有下述主要缺點:
(1)自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m^3,比砌體和木材的重度都大。儘管比鋼材的重度小,但結構的截面尺寸較大,因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結構的重量。
(2)抗裂性差。如前所述,混凝土的抗拉強度非常低,因此,普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。儘管裂縫的存在並不一定意味著結構發生破壞,但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時,還將給人造成一種不安全感。
(3)性質脆。混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。
綜上所述不難看出,鋼筋混凝土結構的優點多於其缺點。而且,人們已經研究出許多克服其缺點的有效措施。例如,為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點,已經研究出許多質量輕、強度高的混凝土和強度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點,可以對它施加預應力。為了克服混凝土的脆性,可以在混凝土中摻入纖維做成纖維混凝土。
鋼筋和混凝土本是風馬牛不相及的兩種材料。鋼筋比重大,既能承受壓力,又能承受張力;混凝土比重較小,但是能承受壓力,不能承受張力。如果全用鋼鐵造大樓,不僅造價昂貴、保暖效能極差,而且地面也承受不了如此巨大的壓力;如果全用混凝土蓋大樓,雖然價格比較便宜,卻不堅固,無人敢住。但是在混凝土中加進鋼筋。大樓不僅造價比較便宜,而且堅固耐用時保溫效能也較好。這就是把二者的優點都利用起來了。
現在,大樓越蓋越高,對抗風、抗地震能力的要求也愈來愈高,普通的鋼筋混凝土越來越不能適應形勢的要求了。於是,工程技術人員又發明了纖維混凝土、聚合物混凝土、輕質混凝土等,一系列新型高強度混凝土。
纖維混凝土是受鋼筋混凝土的啟發而發明出來的。通常代替鋼筋使用的有鋼纖維、玻璃纖維和碳纖維等。英國有一種玻璃纖維混凝土,纖維束是由數千根細如髮絲的玻璃纖維組成。這種混凝土的抗壓強度比普通鋼筋混凝土的抗壓強度大5倍,而價格卻便宜一半。據說,如果改用碳纖維代替鋼筋,混凝土的強度還可大幅度地增加。
輕質混凝土也是為適應現代建築的要求而誕生的一種新型複合材料。普通混凝土的骨料是砂石,而輕質混凝土的骨科則是浮石、火山渣、膨脹珍珠岩等天然礦物、礦渣、爐渣等工業廢料及有機材料等。
不久前,法國研製出了一種用中空玻璃球作骨料,用高分子材料聚氨基甲酸酯作粘結料的輕質聚合物混凝土,其密度只有200公斤/米3,可以漂浮在水或任何有機溶劑之上。據報道這種混凝土不僅保溫、隔音、防水效能特好,而且可以切割、鑽孔、釘釘子,給施工安裝帶來極大的方便。