土木工程材料的发展
土木工程材料的发展历史
土木工程材料的发展历史土木工程材料的发展经历了多个时代，每个时代都有其代表性的材料和特点。
以下是各个时代的主要内容和特点概述。
1.天然材料时代在古代，土木工程中主要使用的是天然材料，如木材、石头、土壤等。
这些材料在当时不仅来源广泛，而且加工和利用方式也相对简单。
例如，木材被用于建造房屋、桥梁等，石头则被用于制作工具、武器等。
虽然这些材料的使用在一定程度上取得了成功，但也存在一些问题，如易腐烂、强度不高、不耐久等。
2.水泥与混凝土时代19世纪初，水泥和混凝土的发明为土木工程带来了革命性的变革。
水泥是一种无机胶凝材料，具有良好的力学性能和耐久性，而混凝土则是由水泥、砂、石等材料混合而成的复合材料，具有较高的强度和耐久性。
这些材料的出现为土木工程提供了更为可靠、耐用的建筑材料，推动了土木工程的发展。
3.钢材与混凝土时代20世纪初，钢材和混凝土的发明和应用进一步推动了土木工程的发展。
钢材具有高强度、良好的塑性和韧性，而且耐腐蚀、耐高温。
而混凝土则被用作承重结构和防护材料，具有高强度、耐久性和防火性能好的特点。
在土木工程中，钢材和混凝土的组合应用使得建筑物和结构物的强度和跨度都有了质的飞跃。
4.高分子材料时代20世纪中叶，高分子材料的出现为土木工程提供了新的选择。
高分子材料具有轻质、高强度、耐腐蚀、易加工等特点，被广泛应用于建筑结构、防水材料、装饰材料等领域。
例如，塑料、合成橡胶等高分子材料可用于制作防水卷材、保温材料等，同时也为土木工程师提供了更多的设计选择。
5.复合材料时代复合材料的出现进一步丰富了土木工程材料的种类和性能。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的，这些材料通过特殊的工艺手段结合在一起，以获得更好的性能。
例如，钢筋混凝土就是一种典型的复合材料，它结合了钢筋和混凝土两者的优点，具有更高的强度和耐久性。
此外，碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等也相继问世，进一步推动了土木工程的发展。
6.绿色建筑材料时代随着人们对环境保护意识的不断提高，绿色建筑材料逐渐成为了土木工程领域的热点。
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势土木工程材料是土木工程中的重要组成部分，它的发展历史可以追溯到人类第一次开始建造房屋和桥梁的时候。
随着科学技术的不断进步和人们对建筑质量和耐久性要求的提高，土木工程材料也经历了从简单的天然材料到复杂的工程材料的演变，为建筑和城市发展提供了强大的支撑力量。
本文将从土木工程材料的历史演变、现状以及未来发展趋势等方面展开探讨。
一、土木工程材料的历史演变1.天然材料时代最早的土木工程材料是以天然材料为主，主要包括木材、石材、黏土等。
在建筑房屋和修建桥梁时，人们主要使用这些天然材料，因为这些材料容易获取，且性能稳定，能够满足基本的建筑需求。
2.人工合成材料时代随着工业革命的到来，人们开始尝试合成新的建筑材料，如水泥和钢铁等。
水泥是一种用于粘结材料的粉状物质，通过混合水和颗粒状的材料，可以形成石灰石、粘土和砂等材料，进而形成水泥混凝土。
而钢铁则是一种高强度的金属材料，可以用于构建桥梁和大型建筑结构。
这些人工合成材料的出现，为土木工程领域带来了革命性的变革。
3.新型复合材料时代近年来，随着科学技术的不断进步，新型复合材料开始在土木工程领域得到广泛应用。
这些新型复合材料具有良好的耐腐蚀性、抗风化性和抗压性，可以在特定的环境条件下发挥出更好的性能，因此受到了广泛关注。
玻璃纤维增强塑料（GFRP）在桥梁和隧道工程中得到了广泛应用，它具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，大大提高了工程结构的使用寿命和可靠性。
新型复合材料在土木工程领域也有了一定的应用。
在海洋工程和航空航天领域，碳纤维增强复合材料可以替代传统的金属材料，减轻结构重量，提高强度和耐久性，因此在土木工程领域具有巨大的潜力。
1.可持续发展材料随着人们对环境保护意识的增强，可持续发展材料将是未来土木工程材料的发展方向之一。
可持续发展材料是指在生产、使用和回收过程中对环境影响较小的材料，如可降解材料、再生材料等。
这些材料不仅可以减少资源浪费，还可以降低对自然环境的破坏。
土木工程材料的发展趋势j
土木工程材料的发展必须以材料科学 为指导，结合建筑业的要求协调进行。向 以下几个方向发展： 高性能化 复合化和多功能化术研 制出轻质、高强、高耐久、高抗渗、高保 温及优良装饰性的新材料。如HPC、高性 温及优良装饰性的新材料。如HPC、高性 能水泥、高性能防水材料等
4、工业化
材料的生产必须现代化和工业化， 规格尺寸应标准化和规格化，产品应 尽量预制化和商品化，以保证材料和 施工质量、提高施工效率。
我国房屋建筑材料的发展方向应当是： 我国房屋建筑材料的发展方向应当是： 优先发展水泥与混凝土材料 提高配套和推广应用新型建筑材料 发展高分子化学建材 改造粘土砖，发展非粘土制品砖 以工业废渣、废料为建筑材料资源化，并 开发地方建材资源。
2、复合化和多功能化
利用表面新技术、复合新技术研制出具有多 功能的新材料。 如智能混凝土、植被混凝土、透光混凝土、 防水兼保温隔热的屋面材料、防潮保温兼吸臭抗 菌的内墙涂料
3、绿色化
根据1988年第一届国际材料联合会对 根据1988年第一届国际材料联合会对 绿色材料的定义，建筑材料的绿色化即建 筑材料的生产和应用应尽量减少对环境的 负荷和有利于人类的健康。 合理利用地方资源和工业废渣、节能 降耗、减少环境污染、保护自然资源与环 境、维护生态平衡和人类健康，实现建筑 材料的可持续发展，研制节能、环保、保 健型的绿色建材。
土木工程材料发展趋势
土木工程材料发展趋势1. 引言说到土木工程材料，咱们可不能小看了它们。
你想想，建筑物能屹立不倒，全靠这些“好兄弟”在撑腰。
就像咱们平常吃饭，没米饭再好也没用。
同样，土木工程材料也是一个项目的基石，少了它们，工程就像无米之炊，搞不起来。
所以，今天咱就来聊聊这些材料的未来趋势，看看它们如何变得越来越酷炫。
2. 新材料的崛起2.1 绿色环保材料随着环保意识的增强，土木工程也在悄悄变脸。
说实话，谁还敢跟大自然硬碰硬呢？所以，绿色环保材料成了大家的新宠。
比如，竹子这种“软蛋”竟然可以用来做建筑材料，真是让人眼前一亮！竹子不仅轻便结实，而且生长快，二话不说就能为环境减负。
这就像吃了大葱的饺子，味道鲜美又不会有负担。
再比如，使用回收材料的混凝土，这玩意儿可牛了！直接把旧建筑的废料重新加工，不仅节省了资源，还减少了垃圾，简直是资源循环利用的典范。
这种材料就像老天爷给我们开的小灶，利用了原有的东西，做出新花样。
2.2 智能材料除了环保材料，智能材料也是个让人兴奋的话题。
你能想象吗？未来的建筑材料竟然能“说话”！比如，温度感应材料可以根据环境温度自动调节，像个有情绪的宝宝，让室内永远保持舒适。
再比如，光催化材料能够在阳光下分解空气中的污染物，像个小清洁工，把周围环境弄得干干净净。
这样的材料就像是给建筑穿上了“智能外衣”，不仅好看，还能自我调节，真是新时代的“科技潮流”呀！说不定哪天咱们家里的墙壁也能变成智能助手，时刻关注家庭的舒适度。
3. 未来的挑战与机遇3.1 经济成本当然，创新材料的出现，虽然让人兴奋，但也得面对现实。
经济成本这个话题，就像一根刺，时不时就扎你一下。
新材料虽然好，但研发和应用的成本往往让人觉得“心疼”。
要是没有好的资金支持，很多材料就像泡沫一样，永远也没法落地。
所以，如何让这些新材料既环保又不贵，是未来的一个大挑战。
就像咱们常说的“有钱能使鬼推磨”，但如果能做到经济与环保的双赢，那可真是大快人心的好事！3.2 规范标准还有一个不得不提的问题，那就是规范标准。
土木工程材料未来的发展
1.3 新型材料
除了混凝土、钢材、砌体材料外，新型复合材料、高分子材料 等也相继出现并迅猛发展。
复合材料是两种或两种以上材料组合，利用各自的优越性开发 出的高性能建筑材料。其中以纤维增强材料应用最广、用量最大。 目前的纤维增强材料已从简单的玻璃纤维发展到碳纤维、芳纶纤维、 玄武岩纤维、硼纤维、陶瓷聚烯烃纤维、PBO有机纤维、金属纤维 以及混杂纤维等多种。这些纤维既可以直接掺到混凝土中做增强材 料或智能材料，也可以制成片材或棒材作为结构构件的补强或加筋 材料，还可以作为结构构件的防腐材料。
土木工程概论
土木工程材料未来的发展
2 砌体 材料
1 结构 材料
3 新型 材料
4 绿色 建材
1.1 结构材料
未来混凝土的发展方向应该是高性能混凝土与超高性能混 凝土。前已述及，超高性能混凝土（RPC，Reactive Powder Concrete），是过去30年中最具创新性的水泥基工程材料，实现 了工程材料性能的大跨越。“超高性能混凝土”包含两个方面 “超高”——超高的耐久性和超高的力学性能，这种材料具备 普通混凝土的施工性能，甚至可以实现自密实，可以常温养护， 因此已经具备了广泛应用的条件。
ห้องสมุดไป่ตู้
1.1 结构材料
如钢纤维、有机纤维等纤维增强混凝土，利用纤维的抗拉 强度高的特点以及它们与混凝土的黏结性，提高了混凝土的抗 拉强度与冲击韧性，如图2-23、图2-24所示。
图2-23 碳纤维
图2-24 纤维增强片材
1.1 结构材料
高分子材料是以聚合物为主料，配以各种填充料、助 剂等调制而成的材料。目前，将高分子材料用于管材、门 窗、装饰配件、外加剂等已非常普遍。今后将在制品的性 能上改善，如满足无毒、无污染、保温、隔热、防水、耐 高温、耐高压、耐火等新的需求。同时高分子材料还将运 用于抗力结构，国外已有经聚合物处理的碳纤维钢筋用于 混凝土结构中。
土木工程材料的发展趋势
森林锐减，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧层遭破坏等等。1992年6月，联合国在巴西 里约热内卢召开了“环境与发展”世界首脑会议，会议通过了“21世纪议程”，确认了“可 持续发展”战略方针。 • • 而土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、 环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料， 避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。
当代以及未来
• 与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如 水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善；随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随 着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的 发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
21世纪我国土木材料的发展趋向
• •
1、研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性 和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技 术，制造出具有特殊功能的复合材料； • 2、充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、 垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维 护生态环境的平衡； • 3、节约能源。采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生 产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料； • 4、材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、 镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、 除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等； • 5、产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势
谈土木工程材料的历史演变与现状及发展趋势土木工程材料是土木工程领域中重要的基础材料，它的发展经历了漫长的历史过程。
本文将从历史演变、现状以及发展趋势三个方面来讨论土木工程材料。
土木工程材料的历史演变。
古代人们开始使用土石材料进行建筑，如石块、黏土等，这些材料具有一定的强度和耐用性，但在抗压、抗拉等方面性能较差。
随着科技的进步，人们开始研发新型材料，如钢铁、混凝土等。
19世纪末，混凝土得到了广泛应用，成为了土木工程建筑的主要材料。
20世纪初，钢结构技术的发展，使得钢材成为重要的土木工程材料。
土木工程材料的现状。
目前，土木工程材料主要包括混凝土、钢材、木材以及新型材料等。
混凝土仍然是土木工程建筑的主要材料，它具有耐久性好、抗压强度高等优点，但在抗拉强度等方面仍有待改进。
钢材具有高强度、轻量化等优势，广泛应用于桥梁、高层建筑等领域。
木材具有易加工、可再生等特点，在一些特定场合仍然得到应用。
随着科技的进步，新型材料如复合材料、高性能混凝土等也在土木工程中得到了应用。
土木工程材料的发展趋势。
随着人们对环境保护的要求越来越高，可持续发展成为了材料研发的重要方向。
在土木工程材料中，绿色环保材料将得到更加广泛的应用，如利用废弃物资源开发新型材料、降低能源消耗等。
高性能材料也是未来的发展趋势，人们需要更高强度、更轻量化的材料来满足工程项目的需求。
智能材料也将成为未来发展的重点，如自修复材料、传感材料等，它们能够提高土木工程材料的耐久性和安全性。
土木工程材料经历了漫长的历史演变，从传统的土石材料到现代的混凝土、钢材等，不断地满足工程项目的需求。
未来，土木工程材料将更加注重环境保护和可持续发展，并向着高性能和智能化的方向发展。
土木工程材料的现状与发展趋势
土木工程材料的现状与发展趋势近年来，土木工程材料的发展一直备受关注。
随着社会的不断进步和科技的不断发展，人们对土木工程材料的要求也越来越高。
本文将深入探讨土木工程材料的现状与发展趋势，为读者们呈现一幅全面、深刻的画面。
1. 土木工程材料的现状1.1 水泥水泥是土木工程中不可或缺的材料之一。
目前，传统的水泥在使用过程中会产生大量的二氧化碳排放，对环境造成严重影响。
人们在研究和开发新型环保水泥的道路上不断努力。
生态水泥和无机胶凝材料等新型水泥材料的研发逐渐受到人们的关注。
1.2 混凝土混凝土是土木工程中使用最广泛的材料之一。
传统混凝土在一定条件下会出现开裂和脱层等问题，改性混凝土、自愈合混凝土等新型混凝土材料被不断研究和发展，以解决传统混凝土存在的问题。
1.3 钢材作为土木工程中使用最为广泛的建筑材料之一，钢材一直处于发展之中。
近年来，高强度钢材和耐腐蚀钢材的研发成果不断涌现，为土木工程的发展提供了强有力的支持。
2. 土木工程材料的发展趋势2.1 环保性环保性是土木工程材料未来发展的重要趋势之一。
人们对新型材料的要求逐渐从传统材料的性能转移到了对环保性的关注。
绿色建材的研究和开发势在必行，以满足人们对环保的追求。
2.2 高性能随着科技的不断进步，人们对土木工程材料的性能要求也在不断提高。
高强度、高耐久、高韧性成为了土木工程材料发展的重要方向之一。
2.3 多功能性未来的土木工程材料将向多功能化方向发展。
一种材料不仅能够满足传统的使用需求，还能够具备新的功能，例如自修复、自清洁等，为土木工程的发展带来更多可能性。
3. 个人观点和理解在我看来，土木工程材料的发展趋势符合当前社会对高质量生活和可持续发展的追求。
从环保性、高性能到多功能性，都是为了满足人们对建筑材料的新需求。
作为一个从事土木工程的人士，在选择和应用土木工程材料时，不仅需要关注其基本性能，还需要考虑其对环境和社会的影响，以及未来的发展趋势。
土木工程材料的现状与发展趋势是一个充满活力和希望的领域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土木工程材料的发展摘要：这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。
对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。
它描述了新材料如碳纤维增强复合材料，高强混凝土，高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。
同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。
指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。
重要词汇：钢，混凝土，高强混凝土，高性能混凝土，碳纤维增强复合材料，高层建筑，水中建筑1.引言土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。
这些建筑除了住宅还有公共建筑，工业建筑，桥梁，高架桥，隧道，公路和火车道，高速公路和飞机场，水库和仓库，水堰，大坝，水中建筑，电视塔，以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。
土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前，当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。
此外，比较早之前，他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性，耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。
Socrates曾经发表过相同的观点，他说，人类的一切创造均需要具备实用性，耐久性和美观性。
土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料，距离，高度，活载以及自然力量——水，火，风和地震的不断抗争。
这些元素有些具有重要的意义，其他的一些具有次要的意义。
首先提到的这些，对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。
首先，古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。
在时间的进程里，他们学会了如何用黏土来做成砖，一种人工石头，即首先先在阳光下晒干然后在烘干。
在主要的文明中心（中东，近东和地中海地区）炎热的气候和短浅的经济思想导致了，在一个短的时间内，木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。
这在植被很多的一些中欧和东欧，北欧诸国的和俄罗斯亚洲部分的一些国家并没有发生。
石头和砖块——脆性材料——统治着欧洲文明时期土木工程近几个世纪：从公元前3000年埃及的金字塔到英国的第一次工业发展（18世纪至19世纪）。
它们是竖直的墙体和柱体构件的合适的材料，但同时，因为它们的抗拉强度低，。
因此，在水平构件上引起了一系列的问题。
在古罗马很流行的拱结构，其最初的半圆形的形式，是大跨度结构构件的常用形式。
随着时间的推移，拱结构变得越来越轻巧。
桥台在长度和宽度方向上所能承受的竖直水平荷载变得越来越大。
在早期的中世纪期间，并没有太大的提高。
直到哥特式时代和文艺复兴时期，新的形式和想法才被引进。
但是，这些仍是建立在拱，曲形穹顶的基础上发展起来的形式（如凹圆穹顶，交叉拱，筒形穹顶，枝形穹顶）。
拱从半圆形过度到弧形，最后过渡到椭圆形。
石头或砖式的圆屋顶一般都是从圆形或多边形的方案中选一个。
在巴洛克式，洛可可式和新古典主义建筑中，其基本的建筑形式并无改变而仅仅只是添加了各种各样的装饰和点缀。
真正完整的一次变革是建立在对世界的认知上，其萌芽是在文艺复兴时期和启蒙运动时期，此次，也使土木工程从垂直桥台和拱或双曲线屋顶的圈中释放出来了。
2.钢：19世纪和20世纪的基本建筑材料钢和水泥石两种相近的新建筑材料，它们在18世纪和19世纪被引进。
首先是铸铁，然后原钢和铸钢最后是精炼钢和高强钢被认为是很好的建筑材料。
它们是延性材料，有着很高的抗拉和抗压强度。
这使得钢结构在跨度方向能作为受弯构件，这在几年前是不在考虑范围之内的。
随后产品技术的提高使得获取优质钢成为了可能。
这些进步易通过钢结构桥的发展看出。
尽管进步很大，但钢缆桥和悬索桥的发展似乎已经达到了极限。
横跨墨西拿海峡上的桥证实了在3000米的主跨度上承受的极限荷载主要是两对直径为1.2米的缆绳的自重而不是通过汽车和火车等交通的桥面。
这就是21世纪工程中面临挑战的原因：我们可以用高强钢索来替代普通钢索以达到减轻重量，但它能像普通钢索一样结实么？太空工程的一些成就，运用到土木工程中，对其有一定的帮助。
3.碳纤维增强复合材料：一种未来的建筑材料模量随着它长度的增加而减小。
当l=0时，E=200Gpa,当l=1000m，E=163Gpa,当l=2000m,E=98Gpa.而对于CFRP材料，对应的弹性模量则为165Gpa,163Gpa和162Gpa。
从这些数据以及以上的材料可以确定，当l>2000时，CFRP材料缆索可能成为未来的用于大跨度结构工程的合适材料。
4.混凝土：20世纪的基本建筑材料第一次工业革命中导致土木工程的发展的另一项“发明”就是水泥。
被称为“波特兰水泥”并在1824年由丁．阿斯普丁取得了专利权。
它被认为是用来生产新型材料——混凝土的一种优秀的水硬性胶凝材料。
这种材料相对便宜并且容易生产。
基于自然界中存在的集合物和水以及上面提到的水泥，可能“铸造”出各种形状的构件和结构。
一时间，混凝土成了20世纪最普及的建筑材料。
这种“人造石”也有着和天然石头一样的缺点：抗拉强度很低而脆性很高。
混凝土的fctm /fcm是1/10（对于天然石头是1/26），但尽管如此混凝土也可以用在受弯构件中。
例如，对拱或拱顶形式，跟砖或石头结构一样，在应用的第一年就占有了统治的地位。
归功于19世纪70年代和90年代Monier和Hennebique的成功尝试使得一种珍贵的建筑材料称为钢筋混凝土被创造出来了。
混凝土构件的受拉区通过加柔性的钢筋条使其强度提高以及各种优质材料的综合运用，使得跨度达30m至40m 的钢筋混凝土弯曲构件出现成为了可能。
对于大跨度结构，其结构自身所能承受的荷载有一个极限，这也使得混凝土的运用有了一个上届。
这种情况类似于高层建筑的上届只能是20层的高度，是因为垂直构件如墙和柱的容许荷载决定的。
混凝土的进一步发展归功于有效力概念的引入。
如预应力结构。
Freyssinet 的理论和实验表明，为了使预应力是有效的，C30~C40的高强混凝土以及强度达1500~2500Mpa的预应力结构钢必须用在结构中。
基于这些假设，Dischinger在1937~1938年间在建造了第一座预应力桥，同时在1938年，Hoyer取得了预应力方法的专利权。
预应力混凝土在土木工程中的引进为建造者们展现了完美的新机遇。
在桥结构和公共建筑上（）涌现出了新的方法和技术（不对称的壳体结构，带状结构），建于1944年挪威的桥就是运用了悬臂的方法。
它的跨度达2600m。
高层建筑运用了C40的混凝土也达到了30层的高度。
尽管有了这些成就，但是由素混凝土做成的结构似乎注定会不幸，因为其耐腐蚀性差以及长期暴露于污染越来越严重的环境中造成的。
这样导致了钢筋的表层碳化，钢筋被腐蚀。
由于不是很密封的覆盖层以及密度相对高的素混凝土，使得预应力钢索被腐蚀。
氯化物（如在交通建筑中）或硫酸盐（如在工业建筑中）的进一步作用导致了混凝土被腐蚀的范围进一步的扩大。
这些作用，特别是对于那些直接暴露在大气中的建筑（如桥，烟囱，水库，冷却塔等），将使它们的使用年限大幅度减少。
它们需要维修养护时间也比计划提早。
这些过程都是金钱和时间的共同损耗。
混凝土桥的预期使用年限在20世纪50年代为100年，在20世纪70年代为75年，而如今只有50年。
这样，在20世纪末，耐久性的问题已经成为素混凝土桥面面临的一大难题。
在20世纪80年代，新一代的混凝土出现在了世界上的几个国家。
高强混凝土（HSC）：强度等级为C60~C90和高性能混凝土（HPC）：强度等级为C90~C150.5.高性能混凝土：未来的建筑材料高强素混凝土（强度等级达C50）到高强混凝土和高性能混凝土的过渡，可能是因为在素混凝土中添加了几种添加剂如硅粉，超塑性材料。
以及大的比表面硅粉，一种硅铁冶炼过程的附属产物，含有98%的纯SiO2积，达25m2/g，将近是波特兰水泥比表面积得80倍。
它有着高强的火山灰性质，能和氢氧化钙水化物组成稳定的硅酸钙水化物。
这种水化物主要出现在水泥砂浆基石和骨料细粒接触的区域，这样，就会使这个区域的强度变高，也会减少气孔数。
而且，这种水化物使得砂浆更加均匀，强度更高。
最后，使得混凝土结构变得非常均质均匀。
氢氧化钙水化物，是波特兰水泥水化作用的产物，是水泥砂浆中最弱的化合物。
它以大晶体的方式存在于骨料细粒的表面，与钙矾石C-A-S-H和水润湿骨料细粒，它在混凝土里形成了一个弱接触区。
为了获得高强度的混凝土，必须用一个较低的水灰比（0.3~0.5）来配制，对于高性能混凝土，水灰比必须控制得比0.3更低。
为了达到混凝土混合物要求的稠度和工作性能，离不开同一时期的超塑性材料。
超塑性材料，主要是三聚氰胺和萘或者其混合物，首先作用在水泥砂浆和骨料细粒的接触层处形成了所谓的双滑动层。
在水泥中加入2%~4%的塑性材料，使得新一代的水泥，HSC和HPC，产生和被引进于土木工程中成为了可能。
HSC和HPC有以下的特征：(1)压缩性高（2）脆性高（与其压缩性相比，抗拉强度很低）（3）孔隙率低，吸水性差（4）由于其高密实性，耐久性和抗冻性好（4）（与普通混凝土相比）与钢筋的粘结度提高了40%（5）（与普通混凝土相比）收缩性和徐变降低了30%，在养护的第七天就已经完成了收缩和徐变的70%（6）由于其高密实性导致水泥的水化热增加，降低了其耐火性，这也使得遇到火时，混凝土硬化过程中的水不会流失而转化为高压蒸汽。
以上的数据表明了HSC和HPC特别适用于那些受轴向或偏心压力（如高层建筑的竖直构件，海洋平台，预应力结构）以及直接暴露于大气和环境（如被污染的空气中，砂，海盐等）中的结构。
它们使得构件的横断面达到最小，这样，就使得建筑的使用空间变大。
它们也广泛用于高层建筑的楼层中，大大减小了其厚度。
HSC和HPC在土木工程中的应用仍需解决一些问题，因此，国际研讨会每三年在斯塔万格（1987年），伯克利（1990年），利勒哈默尔（1993年），巴黎（1996年）开一次会来讨论这些问题。
一些国家已经获得了HSC和HPC用于建筑使用中的许可证（如挪威，芬兰，美国，加拿大，日本，德国，瑞士，荷兰）。
其他的一些国家也正在制定相关的文件。
受轴向或偏心压力的这种混凝土梁的承载能力，它的理论假定已经通过试验结果证实。
为了防止混凝土梁的脆性破坏，要求在横向配置强度高的箍筋。
同样的，为了防止产生弯曲变形，在高强混凝土梁的受压区只能配置等级高的梁钢筋。
可是，可也与该区域的脆性破坏有关系，同时要求要配置强度高的箍筋。
由于开裂极限状态，在受拉区配置的钢筋等级极少会增加得很明显。
在受弯构件里，(1)对于C30混凝土和S400钢筋,ρ=0.22%(2)对于C60混凝土和S400钢筋，ρ=0.32%（3）对于C90混凝土和S400钢筋，ρ=0.40%预应力结构横断面的抗裂性与系数k=0.38fck /fctk0.05成比例。