鋼鐵誕生是對(duì)傳統(tǒng)建材的重磅顛覆

17、18世紀(jì)，資本主義興起，促進(jìn)了工商業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)的蓬勃發(fā)展，原有的建筑材料已不能與之相適應(yīng)，在其他科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，建筑材料進(jìn)入了第2個(gè)發(fā)展階段。17世紀(jì)70年代開始使用生鐵，19世紀(jì)初開始使用熟鐵建造房屋和橋梁，這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。19世紀(jì)中葉開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度高、伸縮性好、質(zhì)量均勻的鋼材，隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索，于是鋼結(jié)構(gòu)建材得到推動(dòng)。建筑物跨徑從木結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米，發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米，直到現(xiàn)代的千米以上。在大江、大河、海峽上架起大橋，在地面上建造摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地下鋪設(shè)鐵路，創(chuàng)造出前所未有的奇跡。為適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展需要，在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論應(yīng)運(yùn)而生，施工機(jī)械、施工技術(shù)和施工組織設(shè)計(jì)理論也隨之推廣。自此，建筑從經(jīng)驗(yàn)上升為科學(xué)，在基礎(chǔ)理論和工程實(shí)踐方面都煥然一新，從而促成了建筑業(yè)的“原子核裂變”。

19世紀(jì)20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了?；炷凉橇峡梢跃偷厝〔模覙?gòu)件易于成型，但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小，用途受到限制。19世紀(jì)中葉以后，鋼鐵產(chǎn)量激增，出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型復(fù)合建筑材料。由鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力，發(fā)揮了各自優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)初后，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于建筑的各個(gè)領(lǐng)域，例如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。從20世紀(jì)30年代開始，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土，它的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而用途更為廣博。建筑進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的時(shí)期，它給建筑物帶來了經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式，使建筑產(chǎn)生了新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)，被稱為建筑材料發(fā)展的第3個(gè)階段。

建筑物的使用功能隨社會(huì)發(fā)展與人民生活水平提高而不斷豐富，從最基本的安全、適用，發(fā)展到當(dāng)今的輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震、高耐久性、無毒環(huán)保、節(jié)能等諸多新功能，令建筑材料的研究從被動(dòng)的以研究應(yīng)用為主，向開發(fā)新功能、多功能的新型材料方向轉(zhuǎn)變。新型建筑材料的誕生推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)方法和施工工藝的變化，而新的建筑設(shè)計(jì)方法和施工工藝對(duì)建筑材料品種和質(zhì)量，提出更高和多樣化的要求。為了有效利用地球有限資源，全面改善及迅速擴(kuò)大人類工作與生存空間，未來建筑必將在各種苛刻環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)多功能化、智能化需求，滿足愈來愈高的安全、舒適、美觀、耐久性。建筑材料在原材料、生產(chǎn)工藝、性能及產(chǎn)品形式諸方面，均面臨可持續(xù)發(fā)展和人類文明進(jìn)步的嚴(yán)酷挑戰(zhàn)。另外，建筑材料應(yīng)用的巨量性，促使人們?nèi)ヌ剿骱烷_發(fā)建筑材料的新來源，以保證經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。粉煤灰、礦渣、煤矸石、頁巖、磷石膏、熱帶木材和各種非金屬礦都極具應(yīng)用前景，由此開發(fā)的新型建筑材料為行業(yè)帶來新契機(jī)。