混凝土建筑究竟能使用多少年？

【导读】 混凝土的理论寿命是很长，可以达到几百年。 但 由于我们生活中的一切物质都有可能腐蚀这些房屋，比如天上降下的雨水，可能含有酸性会腐蚀石头。或者是遭遇了地震大风等恶劣的自然灾害。外界因素是很容易影响这些建筑材料的寿命的。所以为了保证建筑内部住户的人身安全，就会设定一个建筑材料的使用年限。 一般的混凝土寿命都在100年左右。 但是通常情况下，混凝土规范中设计年限在50年到100年之间。 普通住宅建筑为50年。

但这个是理论的设计年限，并不是说50年以后这个混凝土的寿命就到头了。

混凝土消亡都是一点一点形成的。大量的水分和盐分侵蚀表面形成一道裂缝。水和盐分从裂缝当中进入里面，腐蚀了混凝土钢筋，这些钢筋被水和盐分一点点地渗入，日积月累，这些当中有些物质会互相反应生成沉淀，渐渐地混凝土被风化。

最早的混凝土 古罗马混凝土 公元前3世纪

大约在公元前3世纪 ，古代罗马人发现了天然火山灰的水硬性，用它拌制的砂浆硬化后有很高的强度。在古罗马残留的遗迹中我们看到，坍塌的砌块牢牢的连接在一起，如果将砌块比作粗骨料，这算是古代混凝土的雏形。

由于采用了天然火山灰水泥，古罗马混凝土比现代混凝土的耐久性更好，即使经历了两千年风霜雨雪仍坚固、完好。

波特兰水泥 1824年

现代混凝土以水泥为胶凝材料，水泥是混凝土材料的灵魂，影响着混凝土的各方面性能。

1756年，英国工程师John Smeaton史密顿在修建灯塔时意外发现，把黏土和石灰石以适当的配比混合后煅烧(类似火山灰形成的过程)，可以达到很高的强度。史密顿的做法很快传遍欧洲各国，大家纷纷效仿。

1824-1840年，Joseph Aspdin和William Aspdin父子，总结出用石灰、黏土、矿渣等配比混合煅烧成“水泥”的方法。由于水泥硬结后的颜色和强度，与英国波特兰岛上天然石材差不多，人们便称它为“波特兰水泥”(即普通硅酸盐水泥)。

钢筋混凝土 1849年

1849年，法国园丁Joseph Monier将铁丝与混凝土结合，制作花盆，解决了混凝土抗拉强度低的问题，并在1867年的巴黎博览会上展示了他的新发明。此后，他又陆续发明了铁筋混凝土管道、水箱、幕墙板，并在1875年设计了第一座铁筋混凝土桥。

预应力混凝土 1888年

在钢(铁)筋混凝土 应用于建筑领域不久，1888年美国工程师P.H.杰克孙 提出了预应力混凝土的概念，但最初的尝试并不成功。低强度的钢(铁)筋限定了预应力值，而较小的预应力很快在混凝土徐变、收缩后而全部损失。

1956年，林同炎 先生完成了经典著作《预应力混凝土结构设计 》一书，提出“荷载平衡法”理论，把预加应力看作是构件上试图与外荷载平衡的另一种荷载，简化了预应力结构的分析。他将预应力理论在众多桥梁作品中实践，获得“预应力先生”的美誉。

预应力钢筋混凝土 技术被认为是混凝土发展过程中最重要的进步之一，它创造了一种理想的材料结合。

混凝土结构形式也决定了不同的使用年限

混凝土本身的抗压强度高而抗拉强度低，早期 的混凝土建筑 常采用源自砖石结构的拱壳体系。随着钢筋混凝土和预应力技术 的发展，大幅提高了抗弯、抗拉性能，从此更多的混凝土以源自木结构的框架形式出现。

Robert Maillart马亚尔 (1872～1940)是混凝土结构实践的先驱。在混凝土刚刚兴起的年代，他设计出无梁楼盖、蘑菇形柱帽，以及堪称完美的混凝土三铰拱桥，赋予了混凝土结构灵性和活力。

1933年，Ove Arup设计的企鹅池有两条交叉的混凝土螺旋坡道，呈现非常轻薄的自由形态。结构方面采用了预应力混凝土建造曲面 ，螺旋坡道根部上下错开，产生了类似桁架悬挑的受力效果。

混凝土还可以通过材性的改进来增加他的使用年限

通过改变混凝土组分的比例、特性，或者添加其它外加剂，能够制备出不同特性的混凝土。例如常用的高强混凝土、抗渗混凝土、微膨胀混凝土、低水化热混凝土、低活性混凝土 、加气混凝土、轻质混凝土、早强混凝土 、超高泵送混凝土等。

高强混凝土

20世纪初，水灰比等学说初步奠定了混凝土强度的理论基础。20世纪60年代以来，高效减水剂、高分子材料、多种纤维的应用，研究出了强度越来越高的混凝土材料。高性能混凝土HPC是混凝土材料发展的一个方向，所谓高性能是指高强度、高耐久性、高流动性等。

在实际工程中，美国西雅图双联广场(Two Union Square)超高层，要求泵送混凝土弹性模量达到50GPa，抗压强度标准值131MPa。工程实测的混凝土56d抗压强度标准值达到133.5MPa。

纤维增强混凝土

为了改善混凝土的抗拉性能和延性，研制了纤维增强混凝土。常见的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维或尼龙合成纤维混凝土等。有研究表明：钢纤维掺量的体积分数在1%~2％左右，混凝土的抗拉强度可提高40%~80％，塑性变形能力大幅提高。

斯图加特联邦园艺展览会 (Federal Garden Exhibition)，采玻璃纤维混凝土建造的跨度26m的壳体结构，平均厚度仅15mm，展示了纤维增强混凝土的潜力。