浅谈钢筋混泥土结构的最新进展

燕强+安康

摘 要：随着现代科技的发展以及人们生活水平的不断提高，钢筋混泥土结构的作用不仅仅局限在原来结构上的作用，而更与现代技术和人们的欣赏水平相结合，使钢筋混泥土更加具有科技感和艺术性。

关键词：钢筋混泥土；最新进展；3D技术；艺术

钢筋混泥土从19世纪中叶开始采用以来，至今仅有100多年的历史，其发展极为迅速。从较远的历史来看，法国巴黎花匠蒙列（J.Monier）发明了钢筋混泥土；1975年美国的沃德（W.E.Ward）在纽约建造了第一所钢筋混泥土房屋；1877年哈特（T.Hyatt）发表了各种钢筋混泥土梁的试验结果；1905年特耐（C.A.P.Turner）发明了无梁楼板；1925年德国采用钢筋混泥土建造了薄壳结构；1928年法国工程师弗列西涅（E.Freyssinet）利用高强度钢丝和混泥土制成了预应力混泥土构件，开创了预应力应用的时代。

在现今这个科学技术飞速发展的时代，钢筋混泥土结构也在随着科技的发展而不断进步。在水利工程中有了钢筋混泥土模板施工的技术应用；3D打印技术在钢筋混泥土结构领域的应用；工业设计中钢筋混泥土材料的引用等发展都是随着时代的发展、科技的进步以及人类文明进步和精神需求的产物，同时也表现出钢筋混泥土结构对于人类发展不可或缺的地位。

1 钢筋混泥土结构的最新进展

1.1 钢筋混泥土结构的基本概念

钢筋混泥土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。

1.2 水利工程中钢筋混泥土模板施工

对于水利工程来说，施工过程中不可避免的要用到各种钢筋混凝土模板，所以模板的质量验收将很大程度上影响着水利工程的施工质量。钢筋混凝土技术的施工要点在于控制好混凝土的模板和支撑技术，而模板作为钢筋混凝土的施工要件之一，其实物对于混凝土施工有着非常重要的影响，尤其是模板的形状、构架和尺寸，将直接决定水利工程中的钢筋混凝土部分的施工规模。所以，在选择和制造钢筋混凝土的模板的施工材料时，要严格按照相关质量标准进行检验，确定该材料的一系列机能和特征符合水利工程对混凝土材料的强度、的刚度和稳定性的要求。因为在工程中，这些钢筋混凝土材料要发挥一定的荷载作用，承受工程使用中的各方面的压力，并能够保证不发生变形和裂缝等病害。由此可见，钢筋混泥土模板施工技术对钢筋混凝土结构具有很重大的影响。

在施工过程中，模板施工的规范是水利工程中钢筋混凝土结构安全稳定的必要条件。其中立柱的支撑既要防止水平方向上的倾斜，也要达到承受上层荷载的要求；支撑梁、板的支架立柱构造要避免受力不均，还要保持整个结构的稳定性，避免松动，从而引起安全事故，造成工期延长；在扣件式钢管作立柱支撑时，必须满足规格和尺寸相符；对于材料的要求必须要满足国家或者行业的相关规范以保证整个钢筋混泥土结构的安全和标准。其模板的设计建造也要达到相关的美观要求。

1.3 在钢筋混泥土结构领域中的3D技术

3D打印，属于快速成形技术的一种，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术（即“积层造形法”）。日前，世界上首个3D整体打印的别墅亮相北京通州区，工期仅45天。该别墅由巨型打印机使用特殊的钢筋混凝土建造而成，可抗八级地震。这个别墅耗时45天，用3D打印机，用钢筋混泥土一层一层地叠加，现在能看出轮廓线，一层一层地叠加上去的。之所以称为“世界首个3D整体打印别墅”，是因为这个别墅是由打印机在施工现场打印的，而不是提前打印好然后拼接而成，且别墅占地面积大。别墅墙体、楼层板都是按建筑行业规范要求用钢筋绑扎，选用的是C30的混凝土钢筋，强度较高，因此可以抗八级地震。由于别墅整体采用3D打印，因此墙体并不像传统建筑那样平整，而是呈现出螺纹状。3D打印不仅省时省人工，还可以实现“私人订制”，完成各种异形建筑的建设。3D打印技术是一种新兴的制造技术，利用钢筋、混泥土等材料作为打印原料来进行建筑建造，这是将现代科技的发展成果与传统建筑业的一种巧妙结合，是未来建筑行业的发展方向。

3D打印是一种全新的建筑方式，是一种颠覆传统的建筑模式。它更加坚固耐用、保护环境、高效、节能，不仅解放人力，还能大大降低建造成本。3D打印把建筑垃圾再利用，同时让新建建筑不会产出新的建筑垃圾，建筑工地不会再是一片狼藉，城市空气质量也会得到改善。3D技术在钢筋混泥土结构建筑中的应用对于未来环境保护具有积极的意义，而且对于能源及资源的利用也是高效、全面。

1.4 钢筋混泥土的艺术一角

随着人们生活水平的不断提高，人们对生活品质的追求和欣赏水平不断加强，从而更加注重非物质的精神文化以及艺术品消费。而今又有眼光投入到了传统的钢筋混泥土，将钢筋混泥土进行工业设计，将冰冷的物件艺术化，设计出了一件件出人意料的艺术作品。

台北22设计工作室的设计作品基本上都是使用混泥土和不锈钢制作而成，比如四维桌钟、轮廓素描铅笔、轮廓自动铅笔和轮廓混泥土中性笔。目前22设计工作室制作出更多家居作品，“merge 桌面文具（merge desktop stationery set）” 是一套办公用品，由笔筒、名片夹和胶带座组成，都是用混泥土制作而成。

在艺术世界中，钢筋混泥土也可以绽放它的光彩，它被赋予了艺术，冰冷的钢筋混泥土结构不再是冰冷的钢筋混泥土结构，而是一件件惹人喜爱的艺术品。

2 结语

文章仅从三个方面浅谈了钢筋混泥土结构的最新进展，但从整体来看，整个钢筋混泥土构的最新进展总是不仅仅是完全为了其最基本的结构安全稳定，而是与现代技术相结合的进展，与现代人们的生活水平的提高息息相关的进展；是传统与现代技术碰撞产生的新进展，是因艺术而萌发的新进展。

参考文献

[1] 河海大學，武汉大学，大连理工大学等.水工钢筋混泥土结构学[M].北京：中国水利水电出版社，2016.

[2] 王涛.水利工程中钢筋混泥土模板施工技术应用探讨[J].科技风，2012（15）：178-180.

[3] 世界首个3D打印别墅亮相北京[J].电子世界，2016（13）：7.

[4] 桌面新宠：钢筋混泥土文具作品[J].工业设计，2016（04）：46-47.

作者简介：燕强（1995- ），男，四川宜宾人，本科，四川大学水利水电学院水利水电工程卓越工程师。