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建材发展的另类解读
砌体与混凝土的一些性能对比
项目 | 砌体 | 混凝土 |
材料特点 | 二相复合材料 | 二相复合材料 |
相组成 | 连续相+分散相 | 连续相+分散相 |
相分布 (宏观) | 有序 | 无序 |
分散相 | 需逐一加工 | 机械化大生产 |
模板 | 不需要模板 | 需要模板 |
施工 | 手工 | 手工,半机械化,机械化 |
施工技艺要求 | 高 | 低 |
施工机械 | 不需 | 较简单—复杂 |
生产率 | 低 | 较低—高 |
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砌体有数千年的历史,为特殊的两相复合材料。两相规则分布,很明显是为手工生产量身定制的。
现代混凝土历史从19世纪开始,并且迅速取代砌体成为主要结构材料。混凝土为颗粒状分散相悬浮于连续相的两相复合材料,具有该类复合材料的一般形式,与宇宙组成相似。混凝土由砌体发展而来,其发展过程为从特殊到一般,与人们的认知过程一样。混凝土的出现似是偶然,然偶然中的存在必然。
砌体整体由规则的个体组成,看似简单,但砖块间局部受力极其复杂,整体性能未必很好,例如用强度25.5MPa的砖和强度12.8MPa的砂浆组合成的砖砌体强度仅6.79MPa(数据取自教材实例)。混凝土中各种形状的颗粒随机分布,连续相随势而成,无定式,看似复杂,但可用统计方法简化为匀质材料,整体性能优于砌体。整齐划一的相组成未必能形成优秀的整体性能。
毁坏耕地并不是砌体逐渐衰落的主要原因,为手工生产量身定制以及性能的欠缺才是主要原因。砖块的灵巧方便使人们不忍抛弃。由于性能隔代了,砌体进一步向建筑工业化发展会有不少难度,但也不乏尝试。例如预制砌块墙体:
虽然还存在很多缺点,从砌体到混凝土是一个大的进步,普遍性的东西适应性更强。能比较轻松的适应进一步向建筑工业化发展。
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