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Stato di sviluppo delle strutture in cemento armato

Attualmente, il cemento armato è la forma strutturale più utilizzata in Cina, rappresentando la stragrande maggioranza del totale. Allo stesso tempo, è anche l'area con le strutture in cemento armato più armate al mondo. La produzione della sua principale materia prima, il cemento, ha raggiunto 1.882 miliardi di tonnellate nel 2010, pari a circa il 70% della produzione totale mondiale.

Principio di funzionamento del cemento armato

Il motivo per cui il cemento armato può lavorare insieme è determinato dalle sue proprietà del materiale. In primo luogo, le barre d'acciaio e il calcestruzzo hanno approssimativamente lo stesso coefficiente di dilatazione termica e la dislocazione tra le barre d'acciaio e il calcestruzzo è molto piccola alla stessa temperatura. In secondo luogo, quando il calcestruzzo si indurisce, vi è un buon legame tra il cemento e la superficie di armatura, in modo che eventuali sollecitazioni possano essere efficacemente trasferite tra di loro; In genere, la superficie dell'armatura viene lavorata anche in nervature ondulate grezze e distanziate (dette tondo per cemento armato) per migliorare ulteriormente il legame tra calcestruzzo e armatura; Quando questo è ancora insufficiente per trasferire la tensione tra l'armatura e il calcestruzzo, l'estremità dell'armatura viene solitamente piegata di 180 gradi. In terzo luogo, le sostanze alcaline nel cemento, come l'idrossido di calcio, l'idrossido di potassio e l'idrossido di sodio, forniscono un ambiente alcalino, che forma un film protettivo passivo sulla superficie del rinforzo, quindi è più difficile da corrodere rispetto al rinforzo in ambiente neutro e acido. In generale, l'ambiente con un valore di pH superiore a 11 può proteggere efficacemente l'armatura dalla corrosione; Quando esposto all'aria, il valore del pH del cemento armato diminuisce lentamente a causa dell'acidificazione dell'anidride carbonica. Quando è inferiore a 10, l'armatura sarà corrosa. Pertanto, è necessario garantire lo spessore dello strato protettivo durante la costruzione del progetto.

Specifiche e tipo di rinforzo selezionato

Il contenuto di armatura tesa in cemento armato è generalmente piccolo, compreso tra l'1% (principalmente in travi e solai) e il 6% (principalmente nei pilastri). La sezione di rinforzo è circolare. Il diametro dell'armatura negli Stati Uniti aumenta da 0,25 a 1 pollice, aumentando di 1/8 di pollice in ogni grado; In Europa, da 8 a 30 mm, aumentando di 2 mm in ogni fase; La Cina continentale è divisa in 19 parti da 3 a 40 millimetri. Negli Stati Uniti, in base al contenuto di carbonio nel rinforzo, è diviso in 40 acciai e 60 acciai. Quest'ultimo ha un contenuto di carbonio più elevato, una maggiore resistenza e rigidità, ma è difficile da piegare. In ambiente corrosivo vengono utilizzate anche barre di acciaio in galvanica, resina epossidica e acciaio inossidabile.