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混凝土发展史:十大历史创新时刻

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混凝土是目前世界上使用最多、最为常见的建筑材料,这种现代建筑材料背后有着悠久的发展历史。今天我们就一起来回顾一下具有重大影响的创新时刻。

 

1、波特兰水泥

1波特兰水泥

现代波特兰水泥的制造可以追溯到1824年,当时约瑟夫·阿斯普丁(Joseph Aspin)发明了一种燃烧石灰石和粘土混合物并将其磨成细粉的方法,并申请了专利。虽然现代波特兰水泥的标准成分是多年以后才确立的,但阿斯普丁的生产方法标志着现代混凝土的开始。

2、钢筋

2钢筋

在混凝土中添加钢筋弥补了混凝土张力不足的弱点,使混凝土成为一种用途更为广泛的建筑材料。这要归功于约瑟夫·莫尼尔(Joseph Monier)在1867年获得花盆加固法专利背后的原理。

3、预拌混凝土卡车

3预拌混凝土卡车 副本

现在预拌混凝土卡车在道路上随处可见,斯蒂芬·斯捷潘尼安(Stephen Stepanian)是最早研制现代搅拌车的人,他在1933年获得了专利,并于1954年获得了国家预拌混凝土协会(NRMCA)的认可。

4、喷射混凝土

4喷射混凝土

喷射混凝土在结构混凝土浇筑方面的使用日益增多,在多数情况下,喷射混凝土的施工速度比传统现浇混凝土要快。喷射混凝土的最早创新可以追溯到卡尔·E·阿克莱(Carl E. Akeley),他在1911年获得了一项“水泥枪”的专利。这种技术最早应用于芝加哥菲尔德自然历史博物馆,当时对墙壁进行石膏修复时首次使用了阿克莱的水泥枪。

5、引气外加剂

5加气混凝土

加气混凝土有利于混凝土的耐久性,这是一个偶然发现。20世纪30年代,人们注意到混凝土路面能够抵御冰冻天气。调查发现,水泥浆中充满小而均匀分布的气泡的混凝土抵抗力更强。现在,引气外加剂成为建造耐用结构的一部分。

6、减水剂

6减水剂

减水剂是十分常用的混凝土外加剂类型。无论是提高使用性,还是增强强度,减水剂都是现代混合料中不可或缺的组成成分。其首次使用是在20世纪30年代,现在已有很多改进。

7、辅助性胶凝材料

7粉煤灰

提高混凝土强度和耐久性的辅助性胶凝材料(SCM)由来已久。采用波特兰水泥和高炉矿渣生产的水泥开始于19世纪90年代。粉煤灰在20世纪初期被认为是一种火山灰材料,1937年发表了第一篇关于粉煤灰研究的论文,随后于1946年发表了一篇关于硅粉研究的文章。许多SCM都是来自其他行业的废弃产物,因此它的使用最近因其环境效益而受到更多人的关注。

8、纤维

8合成纤维、天然纤维和钢纤维

使用纤维来减少建筑材料开裂、改善建筑材料的力学特性并不是一个新概念,它可以追溯到数千年前,当时人们就懂得使用泥浆和稻草。20世纪60年代人们开始采用玻璃纤维来代替石棉,同时,人们还首次对合成纤维、天然纤维和钢纤维的特性进行了详尽研究。

9、自密实混凝土

9自密实混凝土

自密实混凝土(SCC)不是一项单一的发明,而是对多种技术的一种创新性应用。精选的材料再加上外加剂可以制造出高流动性且不会离析的混凝土,能够将混凝土用于钢筋密实或其他难以到达的地方。

10、结晶型防水外加剂

10结晶型防水外加剂

结晶型防水外加剂区别于传统防水材料,传统材料是通过表面铺履来实现的,这种方法容易受到工人操作、天气等因素的影响,非常容易出现失误的情况。凯顿国际在1983年率先发明使用结晶型防水外加剂,这一创新和突破性的防水技术为建筑结构提供全方面防水保障的同时,更提升了其耐久性。

 

其实关于混凝土领域的发展远不止文中提到的这些方面,但都无疑促进了建筑业的不断前进与创新。