[科普中国]-建筑中不可替代的混凝土

买房时，有时会看到房屋结构说明中的砼（tóng）结构，却不知道砼结构是什么样的，其实砼结构就是混凝土结构。写字楼、住宅楼、高架桥等建筑设施的修建都离不开混凝土，可是你真的了解混凝土吗？

混凝土是指胶结材料（如水泥）、水、细集料、粗集料以及必要时掺入化学外加剂与矿物掺和料，按一定比例配合，通过搅拌、成型的一种人工混合物。其刚拌制时呈现出的塑性状态拌和物，称为新拌混凝土或未凝固混凝土，在一定条件下随时间推移逐渐硬化成具有强度和其他性能的块体，则称为硬化混凝土。

从名字就可以看出来，混凝土是由多种材料混合制作而成。在混凝土中，石子和砂起骨架作用，称为骨料，石子为“粗骨料”，砂为“细骨料”。水泥加水后，形成水泥浆，包裹在骨料表面并填满骨料间的空隙，作为骨料之间的滑润材料，使混凝土混合物具有适于施工的和易性。和易性是指新拌水泥混凝土易于各工序施工操作（搅拌、运输、浇注、捣实等）并能获得质量均匀、成型密实的性能，其含义包含流动性、粘聚性及保水性。此外，为了使混凝土具有某些特性或降低成本，有时还会加入化学外加剂或一些磨细的矿物混合材料。

混凝土在工程中有着不可替代的作用，它具有很多其他材料不具备的优点：易于就地取材；耐久性好；抗震性能好；可塑性好；耐火性好。当然，混凝土也存在不少缺点。自重大，构件的运输和安装比较困难；抗拉强度低，抗裂性能差；硬化前需要有较长时间的养护期。

随着建筑工艺的发展，现在的混凝土已不足以满足一些特殊的工程的需要，于是，人们将混凝土科学与其他学科相结合，研究出了更多种新型混凝土。例如，智能混凝土就是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土具有自感知和记忆、自适应、自修复特性的多功能材料。根据这些特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤，满足结构自我安全检测需要，防止混凝土结构潜在脆性破坏，并能根据检测结果自动进行修复，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。

值得一提的是，为了与生态环境协调，混凝土也在不断朝着生态环保方向发展。采用特殊工艺制造出来的具有特殊结构与表面特性的生态混凝土，在强度和耐久性的基础上，进一步降低环境负荷，很大程度上解决了人们对混凝土材料生态化的迫切需求。

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