淺談鋼筋混凝土結構發展

劉雪婷

摘要：以混凝土為主制成的結構稱為混凝土結構，如今主要分為素混凝土結構、鋼筋混凝土結構、和預應力混凝土結構等。其中，無筋或者不配置受力鋼筋的混凝土制成的結構成為素混凝土結構;對于結構內部配置受力的普通鋼筋、鋼筋網或鋼筋骨架的混凝土結構稱為素混凝土結構;由配置受力的預應力鋼筋通過張拉或其他建筑方法建立預應力的混凝土制成的結構稱之為預應力混凝土結構。

關鍵詞：鋼筋混凝土;結構發展

由于混凝土的抗壓性能較強而抗拉性能很弱，而鋼筋則與之相反，其抗拉能力很強。因此，我們選擇在混凝土中配置適量的受力鋼筋，在結構使用時使結構中的混凝土主要承擔壓力，鋼筋則主要用于承受拉力。首先，相比于鋼結構這樣能夠充分發揮鋼筋、混凝土兩種材料的材料性能，在此基礎上還能夠降低造價，合理用材?；炷林兴x用的砂、石一般都易于就地取材，在節約環保的角度來看，我們還可以有效利用礦渣、粉煤灰等工業材料。另外，鋼筋混凝土結構的可模性較好，可以根據需要澆筑成各種形狀和尺寸，為施工帶來了極大的便利。接下來，鋼筋混凝土的耐久性能較好，密實的混凝土有較高的強度，鋼筋由于被混凝土包裹，不易發生銹蝕，因此降低了后期維修的費用。鋼筋混凝土結構有著較強的適應災害環境的能力，在實際施工時我們多采用整體澆筑法，這樣使得構件和結構在抵抗地震、風載和爆炸所帶來的沖擊時都能夠發揮良好的性能?；炷涟阡摻钔鈧?，在發生火災時鋼筋不會很快達到軟化溫度而導致結構發生破壞。相比單一采用木質結構或者采用鋼結構其耐火性都要好。

此外，通過大量研究結合實際施工，我們不難發現當下鋼筋混凝土結構仍面臨著許多問題，首先很明顯由于鋼筋、混凝土兩種材料自重較大，給運輸和施工吊裝帶來了困難，在設計上鋼筋混凝土結構不利于建造大跨結構和高層建筑結構;第二，其抗裂性能較差，在實際受力和破壞過程中，當混凝土開裂后，混凝土便不再承受拉力，結構中的所有拉力轉由鋼筋全部承擔，我們稱這種應力間的調整為截面上的應力重分布。根據結構設計計算我們可知，混凝土開裂后至鋼筋屈服前均屬于構件的正常使用階段，過早開裂雖不會影響承載力，但對于實際使用中要求防滲漏的結構，如管道、容器等，會產生一定的不利影響。最后，鋼筋混凝土結構的現場澆筑施工工序繁瑣，由于材料特性，澆筑后需定期養護，并且材料的性能受到施工環境和氣候條件限制，進而產生了裝配式結構，當然我們在此不進行過多闡述。

隨著時代的發展，技術的不斷革新，鋼筋混凝土結構開始越來越廣泛的應用于工業和民用建筑中、橋梁、隧道、礦井以及水利和海港項目中。目前在中國，鋼筋混凝土為應用最多的一種結構形式，占總數的絕大多數，同時也是世界上使用鋼筋混凝土結構最多的地區。因此，對于建筑結構的安全要求也越來越高，針對這種現狀，對鋼筋混凝土結構耐久性、加固設計等方面的研究也愈發成為熱點。

鋼筋混凝土結構的耐久性已是當今世界的重大現實問題之一，其中鋼筋銹蝕導致結構的過早破壞，更是給國民經濟造成重大的經濟損失。為此選用混凝土外加劑中鋼筋阻銹劑，專用于阻止活減緩混凝土中鋼筋銹蝕，提高結構物得耐久性。鋼筋阻銹劑對鋼筋有很強的鈍化作用，能抑制銹蝕的產生和發展;其次，在不改變混凝土的基本性能下，能有效的提高與改善混凝土的性能，且在堿性或中性的條件下，能保持長期有效，經濟實惠;對人和環境基本無害。目前，大力發展和推廣鋼筋混凝土外加劑的研究和應用是促進建筑業等科學進步的重要途徑。隨著品種的不斷增長，質量的逐步提高，應用的日益廣泛，混凝土定會有更廣闊的發展前景。

對鋼筋混凝土的加固設計主要通過對碳纖維材料的特性利用，用專門配置的環氧樹脂纖維片材貼附在結構表面，待樹脂固化后，碳纖維片便可與原結構形成新的受力復合體與鋼筋共同受力。這樣一來，與普通的鋼材相比，其抗拉強度提高了10-15倍;并且鋼筋混凝土結構的耐久性和耐腐蝕性也更好。同時，加固層很薄，基本上不會增加結構的自重，也不會改變其外形尺寸。經過改后的鋼筋混凝土結構性能得到了顯著改善，不僅能減少結構的變形，降低原有結構應力，消減裂縫;而且能夠在一定程度上解決配筋不足、構件截面不足等問題。樹脂材料能夠與鋼筋混凝土結構形成工作整體，對于提高結構的安全性能具有顯著作用。

近年來，伴隨著高層建筑的發展，高強度混凝土的應用成為發展鋼筋混凝土結構的重要途徑，提高混凝土的性能是當今混凝土技術發展的主要方向之一。與傳統的混凝土相比，高性能高強度混凝土在配比上的有許多優點，如強度高，變形小，使用與大跨重載高聳結構;耐久性和抗滲，抗凍性好，能承受惡劣的環境條件考驗，使用壽命長;能減小截面尺寸，大大降低結構自重和提高結構剛度;能縮短加載齡期，并承受大的預應力，且預應力損失小?；炷恋男栌昧吭絹碓酱?，相應的資源耗用也越來越大，給環境造成的負擔也越來越大。因此，如何解決現代化建設高速發展與鋼筋混凝土工業對環境污染的矛盾的主要方法就是提高混凝土的耐久性和節約資源。而高性能混凝土具備這種特點，也是現代社會發展的必然產物，符合國家的可持續性反展。

參考文獻：

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[2]?羅興陽.房屋建筑結構設計中優化技術應用探索[J].居舍，2019（21）：112-115.

（作者單位：臨沂大學土木工程與建筑學院）