[问答题] 为何钢筋与混凝土这两种力学性能不同的材料能在一起共同工作？

考查要点：本题主要考查钢筋与混凝土共同工作的原理，涉及材料力学性能的互补性及结构设计的基本原则。
核心思路：钢筋与混凝土能够共同工作，关键在于材料性能的匹配性和协同作用。需从粘结力、热胀冷缩特性、耐久性保护三个角度分析。
破题关键：

1. 粘结力是传递内力的桥梁；
2. 线膨胀系数接近避免因变形差异导致破坏；
3. 混凝土保护钢筋防止锈蚀，延长结构寿命。

（1）粘结力的作用

混凝土硬化后，表面与钢筋之间形成化学粘结力，同时通过混凝土颗粒对钢筋的机械咬合力，确保两者在受力时能够同步变形，实现力的传递。例如，当混凝土受拉时，钢筋承担拉力，而混凝土则通过粘结力将应力分散。

（2）线膨胀系数的匹配性

钢筋和混凝土的线膨胀系数（材料受温度变化时的伸缩能力）相近（钢筋约为1.2×10⁻⁵/°C，混凝土约为1×10⁻⁵/°C）。这保证两者在温度变化时的变形量一致，避免因相对滑移导致粘结力失效，从而维持结构的整体性。

（3）耐久性保护

混凝土包裹钢筋，隔绝空气和水分，有效防止钢筋锈蚀。此外，碱性环境（混凝土pH值>12）能钝化钢筋表面，进一步提升耐久性。这种保护机制使钢筋混凝土结构寿命远长于单独使用钢筋或混凝土。