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混凝土發展史:十大歷史創新時刻

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混凝土是目前世界上使用最多、最為常見的建筑材料,這種現代建筑材料背后有著悠久的發展歷史。今天我們就一起來回顧一下具有重大影響的創新時刻。

 

1、波特蘭水泥

1波特蘭水泥

現代波特蘭水泥的制造可以追溯到1824年,當時約瑟夫·阿斯普丁(Joseph Aspin)發明了一種燃燒石灰石和粘土混合物并將其磨成細粉的方法,并申請了專利。雖然現代波特蘭水泥的標準成分是多年以后才確立的,但阿斯普丁的生產方法標志著現代混凝土的開始。

2、鋼筋

2鋼筋

在混凝土中添加鋼筋彌補了混凝土張力不足的弱點,使混凝土成為一種用途更為廣泛的建筑材料。這要歸功于約瑟夫·莫尼爾(Joseph Monier)在1867年獲得花盆加固法專利背后的原理。

3、預拌混凝土卡車

3預拌混凝土卡車 副本

現在預拌混凝土卡車在道路上隨處可見,斯蒂芬·斯捷潘尼安(Stephen Stepanian)是最早研制現代攪拌車的人,他在1933年獲得了專利,并于1954年獲得了國家預拌混凝土協會(NRMCA)的認可。

4、噴射混凝土

4噴射混凝土

噴射混凝土在結構混凝土澆筑方面的使用日益增多,在多數情況下,噴射混凝土的施工速度比傳統現澆混凝土要快。噴射混凝土的最早創新可以追溯到卡爾·E·阿克萊(Carl E. Akeley),他在1911年獲得了一項“水泥槍”的專利。這種技術最早應用于芝加哥菲爾德自然歷史博物館,當時對墻壁進行石膏修復時首次使用了阿克萊的水泥槍。

5、引氣外加劑

5加氣混凝土

加氣混凝土有利于混凝土的耐久性,這是一個偶然發現。20世紀30年代,人們注意到混凝土路面能夠抵御冰凍天氣。調查發現,水泥漿中充滿小而均勻分布的氣泡的混凝土抵抗力更強。現在,引氣外加劑成為建造耐用結構的一部分。

6、減水劑

6減水劑

減水劑是十分常用的混凝土外加劑類型。無論是提高使用性,還是增強強度,減水劑都是現代混合料中不可或缺的組成成分。其首次使用是在20世紀30年代,現在已有很多改進。

7、輔助性膠凝材料

7粉煤灰

提高混凝土強度和耐久性的輔助性膠凝材料(SCM)由來已久。采用波特蘭水泥和高爐礦渣生產的水泥開始于19世紀90年代。粉煤灰在20世紀初期被認為是一種火山灰材料,1937年發表了第一篇關于粉煤灰研究的論文,隨后于1946年發表了一篇關于硅粉研究的文章。許多SCM都是來自其他行業的廢棄產物,因此它的使用最近因其環境效益而受到更多人的關注。

8、纖維

8合成纖維、天然纖維和鋼纖維

使用纖維來減少建筑材料開裂、改善建筑材料的力學特性并不是一個新概念,它可以追溯到數千年前,當時人們就懂得使用泥漿和稻草。20世紀60年代人們開始采用玻璃纖維來代替石棉,同時,人們還首次對合成纖維、天然纖維和鋼纖維的特性進行了詳盡研究。

9、自密實混凝土

9自密實混凝土

自密實混凝土(SCC)不是一項單一的發明,而是對多種技術的一種創新性應用。精選的材料再加上外加劑可以制造出高流動性且不會離析的混凝土,能夠將混凝土用于鋼筋密實或其他難以到達的地方。

10、結晶型防水外加劑

10結晶型防水外加劑

結晶型防水外加劑區別于傳統防水材料,傳統材料是通過表面鋪履來實現的,這種方法容易受到工人操作、天氣等因素的影響,非常容易出現失誤的情況。凱頓國際在1983年率先發明使用結晶型防水外加劑,這一創新和突破性的防水技術為建筑結構提供全方面防水保障的同時,更提升了其耐久性。

 

其實關于混凝土領域的發展遠不止文中提到的這些方面,但都無疑促進了建筑業的不斷前進與創新。