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題目:《竹代鋼筋,混凝土之用》 蓋聞竹者,質輕而堅韌,古人多用之。鋼筋者,鐵石之材,現代建筑之基。今有問,竹可代鋼筋,混凝土之用,能住人乎? 答曰:竹之性,柔韌有余,剛強不足。鋼筋之性,剛強有余,柔韌不足。二者各有所長,非可輕易替代。竹之柔韌,可作支撐,然其強度,不足以承受高樓大廈之重。鋼筋之剛強,可承重,然其柔韌,不足以應對地震等災害。 混凝土者,石、沙、水泥之混合,經澆筑而成。其性堅硬,能承重,亦能防水。然竹之質輕,混凝土之重,二者結合,其穩定性,難以保證。 故曰:竹代鋼筋,混凝土之用,未可全信。竹之柔韌,可作輔助,鋼筋之剛強,不可或缺。二者相輔相成,方為建筑之本。竹代鋼筋,混凝土之用,或可嘗試,然需謹慎,以保安全。 結論:竹代鋼筋,混凝土之用,非全無可能。然其可行性,尚需實踐檢驗。竹之柔韌,鋼筋之剛強,二者結合,或可開創建筑新篇。然需謹慎,以保人居安全。

參考以下文章來源:

導語

混凝土和鋼筋是近代城市化建設中幾乎不可分割的組合,混凝土以其優良的抗壓性能成為建筑領域中最常見的材料,而鋼筋則以其良好的延展性和拉伸性能以及耐腐蝕性成為混凝土的最佳搭檔,兩者結合后構成了抗壓、抗彎、抗剪和抗扭等性能優越的鋼筋混凝土。

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然而,令人意外的是,近年來在某些地方竟出現了將竹子作為鋼筋,用于澆灌混凝土的現象,更有甚者認為這種“竹子混凝土”還能夠真的“住人”,并且還曾經有古代民族在某些情況下使用過竹子作為鋼筋的實例。

那么這種竹子混凝土真的有用嗎?

能不能真的住人?

要想再牛逼的鋼筋也拉不動沙子。

將鋼筋和混凝土結合制成鋼筋混凝土是20世紀初期城市化進程中為了提高建筑結構強度和性能而產生的重大創新,其成就在于鋼的高強度和硬度與混凝土的優良抗壓性形成了互補的優勢。

通常在進行工程施工時,工程師都會事先根據預計的荷載情況,設計出相應的結構風格,并將其繪制成施工圖紙,以便能夠有針對性地為結構配制材料。

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人們在使用該材料成為一種建筑結構之前,一方面必定會進行實物試驗,評估其結構性能,以及其在不同荷載條件下的抗壓、抗彎等性能,另一方面,還會對其進行材料力學和結構力學的理論研究,以對其使用過程中的力學原理有更加清晰的認識。

而在這些理論研究和結構性能評估過程中,正是拉伸強度是一項重要的材料性能。

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所謂拉伸強度,就是材料可以在承受拉力的情況下,達到破壞的最大強度,通常來說,拉伸強度和材料的硬度和韌性有很大的關系,硬度高的材料往往可以經受更大的拉力,而韌性好的材料則往往可以經受更大的位移,而鋼就是一種同時兼具硬度和韌性的材料。

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因為鋼的冷卻過程非常迅速,所以在制作鋼材時,可以通過加強拉拔的過程,使其成分均勻,晶粒細小,以提高鋼的硬度,而在加入適當的合金元素后,鋼的硬度可以進一步提高,同時鋼材的剪切和擊打性能也會隨之提高,材料強度也會增高。

但是雖然鋼的強度大大超過了許多建筑用水泥材料,但事實上,鋼的拉伸強度仍然比不過混凝土的抗壓強度。

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此時便出現了為了能夠讓鋼的強度最大限度發揮出來的需求——設計出一種能夠經受住大量的壓力的建筑材料。

有句話叫“要想再牛逼的鋼筋也拉不動沙子”,這說明水泥材料可以經受住的拉力是遠遠小于鋼材材料的,但是其抗壓強度卻可以遠遠高于鋼材,這就引出了使用鋼筋混凝土作為建筑材料的問題。

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混凝土是如何制作的?

有人曾調侃:“中國式的工程施工過程就是:先是土磚,再是木頭,再加上鋼筋和水泥就好了?!?/p>

詼諧的言語背后卻是對工程建筑史上最重大創新的體現——混凝土。

混凝土通常是指水泥、沙子和碎石等固體顆?;旌隙傻囊环N結構材料,水泥即水泥漿和石灰石破碎顆?;旌隙傻哪z凝體,是混凝土的粘合材料,負責將混凝土中的沙子、碎石等顆粒粘合在一起。

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早期的混凝土大多是用于充填材料,以解決建筑體積的問題,因為空心結構的建筑不僅無法滿足建筑的耐震和承重的要求,還無法起到防御風雨和保暖保溫的作用,所以人們這便開始將砌坯中的空隙用混凝土填滿,這樣一來,不僅可以減輕建筑自身的重量,還可以增強建筑的自重,同時還可以提高建筑的整體性能。

但是最開始的這種混凝土并不具備抗壓強度,并且在使用過程中,經受到風雨和自然環境的腐蝕后,其整體性能還會下降,所以后期人們又在混凝土中加入了火山灰和黏土等提高混凝土抗壓性能的材料,從而就產生了早期的真正意義上的混凝土。

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后來人們將混凝土進行進一步的改進,在混凝土中加入了石灰石粉和氧化鐵等材料,使得混凝土變得更為堅硬,抗壓強度也進一步增大,這種被稱為混凝土的材料最早出現在古希臘羅馬時期,并在這之后被廣泛運用于各個建筑領域,也為人類的建筑開發提供了巨大的便利。

鋼筋混凝土的奧妙。

混凝土盡管有很高的抗壓強度,但是卻受到拉伸強度的限制,它的抗拉強度只有抗壓強度的十分之一,所以當建筑遇到承受抗拉力的需求時,必須對其進行一定的加固,這就需要鋼筋的加入。

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鋼筋最早源自我國新石器時代的遼寧紇郎臺和蓋縣的白牛褶遺址,出土的鍛制鐵斧就是最早的鋼材,并且當時的百姓很早就開始學會使用熔煉的辦法提高無法用單純冷鍛的方法鍛造出的鐵水浸滲深度來制作生產用的各種農具和器物。

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隨著時間的推移,鋼的制作工藝逐漸被用于武器和建筑材料中,然后逐漸在羅馬、拜占庭等國家的影響下傳入我國,我國的冶鐵鋼鐵工藝有了進一步的提高,鋼鐵制品的品質也逐漸提高,人們的應用范圍也從農業工具和武器器械逐漸擴大到建筑材料。