与混凝土相比,钢筋混凝土的抗剪强度很高,一般超过200 MPa。因此,人们在混凝土中加入钢筋等钢筋材料共同工作,钢筋要承受拉力,混凝土要承受压应力。
钢筋混凝土切割可以协同工作的原因取决于其自身的材料性能。首先,钢筋和混凝土具有相似的线膨胀系数,不会因环境不同而产生过大的应力。其次,钢筋与混凝土之间具有良好的粘结性。有时钢筋表面也加工成具有间距的钢筋(称为变形钢筋),以改善混凝土与钢筋之间的机械咬合。当这仍然不足以传递钢筋和混凝土之间的张力时,钢筋的端部通常用180度钩弯曲。此外,混凝土中氢氧化钙提供的碱性环境在钢筋表面形成钝化保护膜,与中性和酸性环境相比,使钢筋更耐腐蚀。
混凝土是水泥(通常是波特兰水泥)和骨料的混合物。当加入一定量的水时,水泥水化形成微不透明的格子结构,将骨料包裹并粘结到整个结构中。混凝土结构通常具有很强的抗压强度(每平方英寸约3000磅,35兆帕)。然而,混凝土的抗拉强度相对较低,通常只有抗压强度的十分之一。任何显著的拉伸弯曲都会导致微晶格结构的开裂和分离,导致结构损伤。由于大多数结构构件都要求承受拉应力,所以很少单独使用无筋混凝土。