混凝土的历史

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一、混凝土发展历史

1、20世纪90年代初美国首选提出高性能混凝土（HPC）概念，是新型超塑化剂与混凝土材料科学相结合的成功范例。

2、1824年英I.Aspdin获得波特兰水泥专利，水泥混凝土得到了广泛的应用。

3、1962年日本服部健一首先将萘磺酸甲醛缩合物（n≈10）用于混凝土分散剂，1964年日本花王石碱公司作为产品销售。

4、1963年联邦德国研制面功三聚氰胺磺酸盐甲醛缩合物，同时出现了多环芳烃磺酸盐甲醛缩合的。

5、1966年日本首先应用高强混凝土，开始生产预应力混凝土桩柱。

6、1971~1973年，德国首选将超塑化剂研制成功流态混凝土，混凝土垂直泵送高度达到310m。

7、目前的发展方向是HPC及使用复合超塑化剂（CSP）的研究，实现HPC配合比全计算法设计和CSP配方设计。

二、混凝土外加剂发展方向

1、高效减水剂：萘系及三聚氰胺系高效减水剂的改性、聚丙烯酸盐超塑化剂、聚丙烯酸接支共聚物超塑化剂、氨基磺酸盐超塑化剂、磺化酮醛缩聚物、木质素磺酸盐高效化、工业废料生产超塑化剂。

2、复合外加剂：低碱低掺量液体复合外加剂、复合超塑化剂及其配方设计、低碱低掺量液体复合防冻剂、微膨胀多功能防水剂、液体膨胀剂、液体速凝剂、超缓凝剂

3、其它外加剂：减缩剂、碱骨料反应抑止剂、表面硬化剂、高效脱模剂

三、混凝土外加剂的功能分类

1、定义：《混凝土外加剂分类、命名与定义》GB8075-87，是在拌制混凝土过程中加入，用以改善混凝土性能的物质，掺量不大于水泥质量的5%（特殊情况除外）。

2、混凝土外加剂按主要功能分为四类：

A、改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括减水剂、引气剂和泵送剂。

B、调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括缓凝剂、早强剂和速凝剂。

C、改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和阻锈剂等。

D、改善混凝土其他性能的外加剂。包括加气剂、膨胀剂、防冻剂、着色剂、防水剂和泵送剂。

四、外加剂按品种分类（1）

1、早强剂：

A、可溶性无机盐：氯化物、碳酸盐、硝酸盐、硫代硫酸盐、硅酸盐、铝酸盐、碱性氢氧化物等

B、可溶性有机物：三乙醇胺、甲酸钙、乙酸钙、丙酸钙和丁酸钙、尿素、草酸、胺与甲醛缩合物。

2、速凝剂：铁盐、氟化物、氯化铝、铝酸钠、碳酸钾。

3、引气剂：木材树脂盐、合成洗涤剂、木质素磺酸盐、蛋白质的盐、脂肪酸和树脂酸及其盐。

4、减水剂和调凝剂：木质素磺酸盐及其改性或衍生物、羟基羧酸及其盐或其改性和衍生物、无机盐（锌盐、硼酸盐、磷酸盐、氯化物）、铵盐及其衍生物、碳水化合物及多聚糖酸或糖酸、水溶性聚合物（纤维素醚、密胺衍生物、萘衍生物、聚硅氧烷和磺化碳氢化合物

5、高效减水剂：萘磺酸盐甲醛缩合物、多环芳烃磺酸盐甲醛缩合物、三聚氰胺磺酸盐甲醛缩聚物、对胺基苯磺酸甲醛缩聚物、磺化酮醛缩聚物、聚丙烯酸盐及其接枝共聚物等。

6、加气剂：过氧化氢、金属铝粉、吸附空气的某些活性碳。

7、灌浆外加剂：缓凝剂、凝胶、凝胶淀粉和甲基纤维素、膨润土、增稠剂、早强剂、加气剂。

8、膨胀剂：细铁粉或粒状铁粉与氧化促进剂、石灰系、硫铝酸盐系。

9、粘结剂：合成乳胶、天然橡胶乳胶。

10、泵送剂：合成或天然水溶性聚合物增加剂的粘度、有机絮凝剂、高比表面无机材料（膨润土、二氧化硅、石棉粉、石棉短纤维等）、水泥外掺料（粉煤灰、水硬石灰、石粉等）。

11、絮凝剂：聚合物电解质。

12、着色剂：灰到黑（氧化铁黑、矿物黑、碳黑、群青、酞青蓝）、浅红到深红（氧化铁红）、棕（氧化铁棕、富锰棕土、烧褐土）、绿（氧化铬绿、酞商姆）、白（二氧化钛），等

13、灭菌剂和杀虫剂：多卤化物、狄氏剂乳液及铜化物。

14、防潮剂：皂类、丁基硬脂酸、某些石油产品

15、防渗剂：减水剂、氯化钙。

16、碱集料反应抑止剂：锂盐、钡盐、某些引气剂、减水剂、缓凝剂、火山灰。

17、阻锈剂：亚硝酸钠、苯甲酸钠、木质素磺酸钙、磷酸盐、氟硅酸钠、氟铝酸钠。

五、混凝土高效减水剂的作用

1、在不改变各种原材料配比的情况下，添加混凝土高效减水剂，不会改变混凝土强度，同时可以大幅度提高混凝土的流变性及可塑性，使得混凝土施工可以采用自流、泵送、无需振动等方式进行施工，提高施工速度、降低施工能耗。

2、在不改变各种原材料配比（除水）及混凝土的坍落度的情况下，减少水的用量，可以大大提高混凝土的强度，早强和后期强度分别比不加减水剂的混凝土提高60%及20%以上，通过减水，可以实现浇筑C100标号的高强混凝土。

3、在不改变各种原材料配比（除水泥）及混凝土强度的情况下，可以减少水泥的用量，掺加水泥质量0.2%~0.5%的混凝土减水剂，可以节省水泥量的15~30%以上。

4、掺加混凝土高效减水剂，可以提高混凝土的寿命一倍以上，即使建筑物的正常使用寿命延长一倍以上。

混凝土是由胶凝材料、水和粗、细骨料按适当比例配合、拌制成拌合物，经一定时间硬化而成的人造石材。

普通混凝土（简称为混凝土）是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。

钢筋混凝土（简称RC），是经由水泥、粒料级配、加水拌和而成混凝土，在其中加入一些抗拉钢筋，在经过一段时间的养护，达到建筑设计所需的强度。它应该是人类最早开发使用的复合型材料之一。

钢筋和混凝土是两种全然不同的建筑材料，钢筋的比重大，不仅可以承受压力，也可以承受张力；然而，它的造价高，保温性能很差。而混凝土的比重比较小，它能承受压力，但不能承受张力；它的价格比较便宜，但是却不坚固。而钢筋混凝土的诞生，解决了这两者的缺陷问题，并且保留了它们原来的优点，使得钢筋混凝土成为现代建筑物建造的首选材料。

1861年钢筋混凝土得到了第一次的应用，首先建造的是水坝、管道和楼板。1875年，法国的一位园艺师蒙耶（1828～1906年）建成了世界上第一座钢筋混凝土桥。

随着时代的变迁，技术的进步，“混凝土家族”里也有了新成员的加盟，其中纤维混凝土，无论从抗压强度和价格来看，都具有一定的优势。然而，钢筋混凝土虽然受到“混凝土家族”的竞争影响，其发展的优势也不如从前，但是，在如今的很多领域中，仍能看到它那熟悉的身影。它依旧是坚固耐用的代名词。代表城市形象的高楼大厦，自然少不了钢筋混凝土。高速公路、建筑桥梁、隧道等是钢筋混凝土现代应用的另一方面。然而，钢筋混凝土还有一个更为实用的功能，那就是除险，相信这两天，北京市民的体会更为深刻。前几天一直困扰着北京的东三环京广桥一带发生的坍塌事故，经过连日来的奋战，抢险工作得到了关键性的进展。然而，之所以可以取得这样结果的关键因素，就是使用了钢筋混凝土，因为有了它的支撑，才能使这次的抢险获得控制性成果。因此，从这些方面可以看出，钢筋混凝土在众多建材中，依旧占有一席之地，我们期待，在未来的建筑道路上，钢筋混凝土可以走的更好、更稳。