混凝土是盖房子的重要材料混凝土里面要放钢筋钢筋让混凝土更结实房子不会轻易裂开我们研究混凝土和钢筋怎么一起工作这个研究对盖大楼很重要

盖房子的时候工人先绑钢筋钢筋一根一根摆好扎铁丝固定然后支模板模板是木头板子或者铁板围成一个盒子形状混凝土倒进去混凝土是沙子石头水泥和水混合的刚开始像糊糊慢慢会变硬

混凝土变硬需要时间夏天温度高干得快冬天温度低干得慢混凝土在变硬过程中会发热这是水泥和水发生化学反应发热会让混凝土内部温度升高温度太高不好混凝土容易裂开我们想办法让温度不要太高

混凝土裂开有很多原因温度变化太大会裂干燥太快会裂钢筋放得不对也会裂裂缝让房子不安全雨水会流进去钢筋会生锈时间长了房子就不结实了

我们做实验研究这个问题实验室里有各种仪器我们做小块的混凝土试件试件里面放钢筋试件大小不一样有的像砖头有的像柱子我们在试件里埋温度计测量混凝土内部的温度

记录温度变化很重要混凝土刚浇好时温度开始上升一天后温度最高然后慢慢下降温度上升太快不好下降太快也不好我们测量不同配合比的混凝土有的水泥多有的水泥少有的加水多有的加水少

实验结果告诉我们水泥越多温度上升越高水越多温度上升越慢大体积的混凝土温度问题更严重比如大桥的桥墩大坝的坝体这些大家伙里面的温度可以到六七十度外面只有二三十度里外温差大混凝土就会裂

我们想办法解决这个问题可以少用点水泥多用点粉煤灰粉煤灰是电厂烧煤剩下的灰放在混凝土里很好可以让温度升得慢一点还可以在混凝土里埋水管通冷水降温这些方法都很常用

钢筋的位置很重要钢筋要放在正确的地方不能太靠边太靠边混凝土容易剥落钢筋会露出来露出来的钢筋遇到空气会生锈锈掉了就不结实了钢筋也不能放太少放少了混凝土容易弯

我们看很多盖房子的现场工人绑钢筋有时候不仔细钢筋位置不对间距太大这些问题都会影响房子质量我们告诉工人应该怎么做钢筋要绑牢固间距要均匀保护层要留够保护层是混凝土表面到钢筋的距离这个距离很重要

我们还研究不同形状的混凝土构件梁是横着放的柱是竖着站的板是平铺的不同构件受力不一样梁主要受弯柱主要受压板要承受人和东西的重量每种构件的配筋都不一样

梁的钢筋分几种下面放受力钢筋上面放架立钢筋侧面还有箍筋箍筋像一个个方圈子把钢筋捆在一起柱子的钢筋是竖着放的一圈一圈的箍筋包着板的钢筋是网格状的像蜘蛛网一样

地震来了房子会摇晃混凝土要能抵抗地震地震时房子左右摆动混凝土不能马上碎掉钢筋要能伸长一点吸收地震的能量我们研究什么样的配筋抗震好箍筋要密一些钢筋要有一点延性

我们做实验给混凝土试件加压用机器推看它能承受多大力量记录它什么时候出现裂缝裂缝怎么发展最后怎么破坏有的试件突然碎掉有的慢慢弯下去这些数据都很重要

混凝土养护很重要浇完混凝土要浇水保持表面湿润这样不会干得太快冬天要盖保温被防止冻坏养护时间要足够一般要七天以上养护不好的混凝土强度不够

现在有新的混凝土材料纤维混凝土里面加塑料纤维或钢纤维裂缝更少高性能强度更高耐久性更好自密实混凝土自己能流平不用振捣这些新材料还在研究中

我们测量混凝土的强度用压力机压立方体试块看它能承受多大压力强度单位是兆帕盖普通房子要二十兆帕盖大桥要四十兆帕高强度混凝土要用更好的水泥和骨料

钢筋的强度也要测量把钢筋放在拉力机上拉看它能拉多长才断钢筋要有一点弹性不能太脆变形能力好的钢筋在地震时更安全

混凝土和钢筋要能共同工作它们之间要有粘结力钢筋表面有螺纹可以增加粘结光圆钢筋粘结差容易滑移现在多用螺纹钢筋

我们研究粘结力怎么做实验把钢筋埋在混凝土里然后往外拔测量需要多大的力粘结力不够时钢筋和混凝土不能一起受力

温度变化对混凝土影响大热胀冷缩混凝土会伸缩如果被约束住了就会产生应力应力太大会开裂所以要留伸缩缝缝里填弹性材料

大楼在施工时一层一层往上盖下面的混凝土已经硬化上面的还在浇注荷载逐渐增加我们要计算每个阶段受力情况模板支撑要足够不能塌掉

我们经常去工地看工人怎么施工有什么问题有时候混凝土浇不好有蜂窝麻面这是振捣不匀有时候钢筋被踩乱了位置不对这些问题都要避免

实验室的数据和实际情况要对照我们既做实验也去现场两方面结合才能真正理解混凝土和钢筋怎么工作

这个研究很有意义帮我们盖更安全的房子让人们住得放心地震时少受伤这些知识每个工程师都要掌握学校要教好工地要用对这样我们的城市才会更安全