钢筋混凝土的优点不包括
A.良好的抗压性能
B.良好的耐用性
C.良好的韧性
D.良好的成型性
答案:c
钢筋混凝土(英语:钢筋混凝土或钢筋混凝土)在工程中常被称为钢筋混凝土。它是指在混凝土中加入由钢网、钢板或纤维组成的复合材料,与它共同工作,改善混凝土的力学性能。这是钢筋混凝土最常见的形式。
历史与发展
钢筋混凝土的发明出现在近代。一般认为法国园丁en:Joseph Monier在1849年发明了钢筋混凝土,在1867年获得了应用于高速公路护栏的钢筋混凝土花盆和钢筋混凝土梁柱的专利。1872年,世界上第一座钢筋混凝土结构在美国纽约落成,人类建筑史上一个崭新的时代开始了。1900之后,钢筋混凝土结构被广泛应用于工程中。1928年,一种新型的钢筋混凝土结构——预应力钢筋混凝土出现,并在二战后被广泛应用于工程实践。19世纪中叶钢筋混凝土的发明和钢材在建筑业的应用,使高层建筑和大跨度桥梁的建造成为可能。
目前,钢筋混凝土是我国应用最广泛的结构形式,占总量的绝大多数,我国也是世界上钢筋混凝土结构应用最多的地区。其主要原料水泥产量在2010年已达1882万吨,约占世界总产量的70%。
操作原理
钢筋混凝土之所以能协同工作,是由其自身的材料特性决定的。首先,钢筋和混凝土的线膨胀系数大致相同,不会因为环境不同而产生过大的应力。其次,钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,有时将钢筋表面加工成间隔肋(称为变形钢筋),以提高混凝土与钢筋之间的机械咬合。当这仍不足以传递钢筋与混凝土之间的张力时,通常将钢筋末端弯成90度的弯钩。此外,混凝土中氢氧化钙提供的碱性环境在钢筋表面形成钝化保护膜,使得钢筋相比中性和酸性环境更不容易被腐蚀。
特点
混凝土是水泥(通常是波特兰水泥)和骨料的混合物。当加入一定量的水时,水泥水化形成微观不透明的晶格结构,从而将骨料包裹结合成一个整体结构。一般混凝土结构抗压强度很强(约3,000 psi,35 MPa)。但混凝土的抗拉强度较低,通常只有抗压强度的十分之一左右。任何显著的拉伸弯曲作用都会使其微观晶格结构开裂和分离,从而导致结构破坏。但大多数结构构件都有拉应力的需求,所以工程中很少单独使用无筋混凝土。
与混凝土相比,钢筋的抗拉强度很高,一般在200MPa以上,所以人们通常在混凝土中加入钢筋等劲化材料与之共同工作。钢筋承受拉力,混凝土承受压应力。例如,在图2的简支梁受弯构件中,当施加载荷p时,梁截面的上部被压缩,而下部被拉伸。此时,布置在梁底的钢筋承受拉力(4),而上面阴影区域所示的混凝土(2)承受压力(3)。在一些小截面构件中,钢筋除了承受拉力外,还可以用来承受压力,这种情况通常发生在柱中。钢筋混凝土构件的截面可以根据工程需要做成不同的形状和尺寸。
和普通混凝土一样,钢筋混凝土在28天后达到设计强度。
结构
钢筋混凝土中受力钢筋的含量通常很小,占构件截面面积的1%(多在梁板中)到6%(多在柱中)。钢棒的横截面是圆形的。美国从0.25到1英尺不等,每升一级增加1/8英尺;欧洲从8到30毫米不等,每升一级增加2毫米;在中国大陆,从3到40mm,* * *分为19等。在美国,根据钢筋的含碳量,分为40钢和60钢。后者含碳量更高,强度和刚度更高,但很难弯曲。在腐蚀环境中,也使用电镀、环氧树脂和不锈钢制成的钢筋。
在潮湿寒冷的气候条件下,钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构应使用环氧钢筋或其他复合混凝土,环氧钢筋通过表面的浅绿色油漆易于识别。
消极因素
钢筋腐蚀与混凝土冻融循环
钢筋的腐蚀和混凝土的冻融循环会破坏混凝土的结构。当钢筋锈蚀时,锈蚀扩散,导致混凝土开裂,钢筋与混凝土之间的粘结力丧失。当水渗透混凝土表面进入内部时,冻结和凝结的水体积膨胀,经过反复的冻融循环,在微观层面上产生并加深混凝土裂缝,从而压碎混凝土,对混凝土造成永久的、不可逆的损伤。
在潮湿寒冷的气候条件下,钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的建筑结构,应采用环氧树脂钢筋、热浸电镀、不锈钢钢筋等材料作为钢筋。环氧树脂钢筋可以很容易地通过表面的浅绿色油漆识别出来。更便宜的方法是使用磷酸锌作为钢条的防锈涂层。磷酸锌与钙离子和氢氧根离子反应形成稳定的羟基磷灰石。防水材料也用于保护钢筋混凝土,如填充膨润土的无纺土工织物。亚硝酸钙Ca(NO2)2作为阻锈剂,以相对于水泥重量1-2%的比例加入,可防止钢筋锈蚀。由于亚硝酸根离子是一种温和的氧化剂,它与钢筋表面的亚铁离子(Fe)结合,沉淀出不溶的氢氧化铁(Fe(OH)3)。
碳化
确切的说应该叫碳化,也就是俗称的碳化。混凝土中的孔隙水通常是碱性的。根据Pourbaix图,钢筋在pH值大于11时呈惰性,不会腐蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱发生反应,使孔隙水酸性增强,从而降低pH值。从构件制成的那一刻起,二氧化碳就会使构件表面的混凝土碳化,并不断加深。如果构件开裂,空气中的二氧化碳会更容易进入混凝土。通常,在结构设计过程中,钢筋的最小保护层厚度是根据建筑规范确定的。如果混凝土的碳化削弱了这一数值,就可能导致钢筋锈蚀引起的结构破坏。
检测构件表面碳化程度的方法是在其表面钻一个洞,滴酚酞,没有碳化的部分会变成粉红色。通过测量没有变色的混凝土的深度,可以知道碳化层的深度。