南京地區建筑物表層破壞原因及對策研究

馬徑先+++周昊

摘 要：對南京地區代表性建筑物表層破壞的原因進行調查研究，根據相關文獻，結合理論知識，解決研究過程中的各類問題，提出其應對和防治措施，為建筑物表層的維護、美化城市形象提供有效理論依據和實踐措施。

關鍵詞：建筑物；表層破壞；原因；對策研究

引言

建筑物表層大致有兩個作用，一是保護建筑物內部材料、結構等，二是顯示建筑物的外觀美，但由于各方面原因，建筑物表層會受到破壞，會對建筑物內部結構、外表整體美觀程度造成一定影響，而且政府需要出資對建筑物表層進行維護，不僅消耗了大量金錢，還占用了勞動力。所以，探究建筑物表層破壞的原因并找到其解決對策對建筑物本身有重大的意義，一來可以提高建筑物使用壽命、提升建筑物外表美觀程度，二來可以減少政府修護建筑物表層的費用。

鋼筋混凝土結構是目前應用較廣的結構形式之一。隨著結構的老化和環境的污染的加重，鋼筋混凝土結構耐久性問題越來越引起國內外廣大研究者的關注[1]。針對此類問題，國內外學者也做了不少的研究，如王淑梅的《建筑物表面起霜原因及應對措施》針對水泥表面起霜的內因和外因進行分析，并給出了提高基材抗滲性、使建材內部可溶性鹽含量降低、基層表面憎水處理等措施[2]；趙燁等針對酸雨對普通硅酸鹽建筑物表面腐蝕進行材料成分、顏色變化和微形態等方面的研究，以保護人工生態系統平衡和建筑物安全[3]；趙冰華等在混凝土的滲透性、碳化、凍融等方面研究了介質、環境對混凝土耐久性的影響[4]；徐華山等針對大氣污染物對建筑物的腐蝕進行了研究，對特定大氣環境下建筑材料的選擇和建筑物腐蝕防護具有一定的指導意義[5]；戴廣強等研究了建筑混凝土裂縫的主要因素及處理方法[6]；汪宏、王聯果等對道路建筑物表面粘塵的影響和防治進行了研究[7]。由此可見，關于建筑物表層破壞的研究由來已久，且大家基本是針對某一類建筑物或建筑物某一現象進行研究，普遍性不足。文章擬針對整個南京地區，考慮南京地區的氣候和環境特征，從房屋建筑和道路橋梁建筑兩方面展開，選取有代表性的典型建筑物，調查其表面破壞現象，分析其產生破壞的原因，并試圖找到其應對和防治措施。

1 研究資料及內容

1.1 數據來源

文章所用的數據來源于不同部門，調查期限內降水量、雨水PH值、日照、空氣濕度等來自南京市氣象局和南京市環境保護局，建筑物材質數據等來自南京市城市建設局，其中部分地區的部分數據來自當地政府的工作報告及專業性報刊，部分準確數據摘用其他論文的研究數據，選取年限是2013年12月-2014年8月。文章一共選取了120個數據，大于樣本數據，符合選取數據的科學性原則。

1.2 數據處理方法

文章采用計量數學模型的分析研究方法，運用統計學的方法和Excel軟件對數據進行統計和處理，并從實證的角度來研究對象總結規律。由于部分報刊文獻數據與當地政府提供數據所保留位數不統一，我們選取數據時將統一為政府官方數據。與此同時還需保證所選取數據與原數據的誤差小于0.01。

1.3 南京地區自然環境資料

通過查閱相關資料，并結合南京當地部門提供的數據，了解到南京的自然環境概況：南京位于長江下游地區，北緯31°14′～32°37′，東經118°22′～119°14′。

（1）地貌特征：南京地貌特征屬寧鎮揚丘陵地區，地形以低山、丘陵為骨架，以環狀山、條帶山、箕狀盆地為主要特色，組成了一個低山丘陵、崗地和平原、洲地交錯分布的地貌綜合體。（2）氣候特征：南京屬北亞熱帶濕潤季風氣候，季風明顯，年平均氣溫15～16℃；最高氣溫43℃（1934年7月13日），最低氣溫-16.9℃（1955年1月6日），最熱月平均溫度28.1℃，最冷月平均溫度-2.1℃。（3）降水：南京市年平均降雨量1081.4毫米，相對濕度76%。南京以六、七月黃梅季節雨量最多（梅雨季節多暴雨），全年約有55%的降水集中在5～8月。文章研究期內2013年12月-2014年7月月降水量統計如圖1所示，其中2014年2月氣溫異常，寒潮帶來明顯降溫，低溫陰雨過程多，持續時間長；2014年7月處于梅雨季節，降雨量比正常高出六成。

圖1 南京市2013年12月-2014年7月月降水量統計

根據以上自然環境，基于大學生科技創新課題，分別將南京區域內的浦口區、江寧區、六合區、溧水高淳區、玄武區這五個地區定為建筑物表層破壞的主要研究區域，采用調研、文獻、實驗、總結、實踐等方法進行研究，同時把課題研究與學習實踐工作有機結合，在實踐中提升理論知識，在理論知識指導下完善實踐。

2 資料分析

五個研究區域內各選取30座居民住宅樓進行調查研究，各地區不同月份建筑物表面破壞的程度如圖2所示。其中建筑物外表破壞程度劃分為四個等級，分別為：A-保護良好、B-部分損壞、C-損壞面積大但不嚴重、D-嚴重損壞，圖中顯示為各地區建筑物表層A等級的百分比。

圖2 各研究區域不同月份建筑物表面破壞的程度

五個研究區域內各選取30座相同材質的混凝土橋梁，依舊用圖表統計出各地區不同月份橋梁建筑物表層A等級的百分比，如圖3所示。

圖3 各研究區域不同月份建筑物表面破壞的程度

針對以上建筑物的破壞程度，發現建筑物在過冷、過熱、沖刷程度嚴重、曝曬等條件下會造成嚴重損壞，損壞現象大致可分為麻面、骨料疏松脫殼、出現溝坑、裂縫成塊脫落等。通過數據統計分析，結合環境因素，得出造成建筑物表層破壞的原因主要有：當地降雨量對建筑物外表的沖刷；當地日照對建筑物的表面老化剝蝕作用；當地空氣濕度過大及雨水PH值偏小；破壞性的自然災害；大氣環境中的CO2、SO2、顆粒物以及沉降物的腐蝕附著作用等。南京地區在5、6月份的環境下，混凝土結構建筑物表層破壞程度是最小的，維護最佳，此時溫度為22°左右，降水量為100～120mm，日照時長為180h，雨水PH值維持在5.1左右。endprint

特別說明：文章未專門研究各地區的雨水PH值，南京市各地區雨水PH值都在5.04-5.14之間，對建筑物外表不造成影響，除浦口工業園區附近；在調查期限內，南京地區未發生破壞性的自然災害，此外，南京地區的土壤和空氣濕度各處相似，在允許的范圍內對建筑物外表不造成影響。

3 對策研究

通過對建筑物表層破壞的諸多原因的透徹研究，課題小組經過資料查閱、專業調研、實驗研究等籍，討論得出處理措施如下：

（1）基面處理：建筑物表面缺陷因其深度不同而選用不同的修補方法：若是淺表損傷，可涂抹PCM、樹脂砂漿等；若損傷波及較深、面積較大時，應優先考慮采用噴射混凝土或重澆混凝土法進行修補[8]。（2）對于鋼鐵材料建筑物，采用特質鋼筋，對普通鋼筋進行特殊的技術加工處理，制成更耐腐蝕的鋼筋，如：加入銅可有效提高防銹蝕能力，加入鎳，鉻可制得不銹鋼鋼筋，形成工程界中廣泛應用耐久性優的鍍鋅鋼筋、包銅鋼筋、合金鋼筋、不銹鋼鋼筋和環氧樹脂涂層鋼筋等[9，10]。（3）對于不危及結構安全的細微裂縫（一般是指裂縫小于0.3mm）可用專用裂縫修補劑以注射的方法修補關于混凝土梁、板配不足而引起的裂縫可采用結構粘貼鋼板加固方法、加大截面加固法、增補受拉鋼筋加固法、預應力加固法等，對于柱的加固有增大截面法、外包鋼法、置換法等[11]。（4）對于其他破壞現象的修補方法一般均需清除已破壞混凝土，再用混凝土或其他材料回填整平。修補的具體方法是：當修補面積較大，深度大于20cm時，可采用普通混凝土（包括膨脹混凝土和干硬性混凝土）、噴混凝土、壓漿混凝土或真空作業混凝土回填；深度在5～20cm，可采用噴混凝土或普通混凝土回填；深度在5～10cm時，可采用普通砂漿或噴漿（素漿或掛網）填補；深度在5cm以下時，可采用預縮砂漿、干硬性砂漿、環氧砂漿或噴漿填補。當修補面積較小，深度大于10cm時，可用普通混凝土、聚合物混凝土或環氧混凝土回填；深度小于10cm時，可用預縮砂漿或環氧砂漿填補；深度在5mm左右的低凹小缺陷，也可用環氧石英膏填補。對修補面積不大并有特定要求的部位，可采用鋼板襯護或其他材料鑲補的方法。

4 結束語

針對南京地區的實際情況，從房屋建筑和道路橋梁建筑兩個方面，選取有代表性的典型建筑物，調查其表面破壞現象，統計分析其產生破壞的各種原因，并有針對性的提出基面處理、特種耐久材料、裂縫修補等應對措施，為南京地區建筑物的耐久性、穩定性和表面維護提供科學的理論依據，使建筑物表層的維修費用大大縮減，并能夠提高整個南京地區建筑物外表的美觀性，為南京市加快城市化發展提供堅實的建筑基礎。

參考文獻

[1]馮雷.論建筑物鋼筋混凝土腐蝕的原因及其防護措施[J].工程建筑，2009（2）：24.

[2]王淑梅.建筑物表面起霜原因及應對措施[J].東方企業文化，2012，11：144-145.

[3]趙燁，李永良，等.酸雨對普通硅酸鹽建筑物表面腐蝕的形態模擬研究[J].北京師范大學學報（自然科學版），1999，35（1）：136-139.

[4]趙冰華，費正岳，趙宇，等.碳化對混凝土性能的影響[J].硅酸鹽通報，2012，12：1641-1644.

[5]徐華山.煤礦區環境污染物對建筑物腐蝕研究[J].河南理工大學學報（自然科學版），2008，27（3）：361-366.

[6]戴廣強.建筑混凝土裂縫的主要因素及處理[J].城市建筑，2013，4：126.

[7]汪宏，王聯果.道路建筑物表面污染機理分析及治理對策[J].重慶交通科研設計院，2003.

[8]吳燕華，李興貴.混凝土建筑物表面修護新型材料[J].江蘇建材，2005（1）.

[9]洪乃豐.鹽漬土對建筑物的腐蝕與防護[J].工業建筑，1998，28（1）：5-8.

[10]許剛.建筑物裂縫的成因與預防措施[J].河南鄭州路橋集團，2013.

[11]王大榮.鹽漬土對鋼筋混凝土的破壞及其防止方法[J].現代企業文化，2009（1）：120-121.

作者簡介：馬徑先（1995，1-），女，本科學歷，主要研究方向為土建工程。endprint

特別說明：文章未專門研究各地區的雨水PH值，南京市各地區雨水PH值都在5.04-5.14之間，對建筑物外表不造成影響，除浦口工業園區附近；在調查期限內，南京地區未發生破壞性的自然災害，此外，南京地區的土壤和空氣濕度各處相似，在允許的范圍內對建筑物外表不造成影響。

3 對策研究

通過對建筑物表層破壞的諸多原因的透徹研究，課題小組經過資料查閱、專業調研、實驗研究等籍，討論得出處理措施如下：

（1）基面處理：建筑物表面缺陷因其深度不同而選用不同的修補方法：若是淺表損傷，可涂抹PCM、樹脂砂漿等；若損傷波及較深、面積較大時，應優先考慮采用噴射混凝土或重澆混凝土法進行修補[8]。（2）對于鋼鐵材料建筑物，采用特質鋼筋，對普通鋼筋進行特殊的技術加工處理，制成更耐腐蝕的鋼筋，如：加入銅可有效提高防銹蝕能力，加入鎳，鉻可制得不銹鋼鋼筋，形成工程界中廣泛應用耐久性優的鍍鋅鋼筋、包銅鋼筋、合金鋼筋、不銹鋼鋼筋和環氧樹脂涂層鋼筋等[9，10]。（3）對于不危及結構安全的細微裂縫（一般是指裂縫小于0.3mm）可用專用裂縫修補劑以注射的方法修補關于混凝土梁、板配不足而引起的裂縫可采用結構粘貼鋼板加固方法、加大截面加固法、增補受拉鋼筋加固法、預應力加固法等，對于柱的加固有增大截面法、外包鋼法、置換法等[11]。（4）對于其他破壞現象的修補方法一般均需清除已破壞混凝土，再用混凝土或其他材料回填整平。修補的具體方法是：當修補面積較大，深度大于20cm時，可采用普通混凝土（包括膨脹混凝土和干硬性混凝土）、噴混凝土、壓漿混凝土或真空作業混凝土回填；深度在5～20cm，可采用噴混凝土或普通混凝土回填；深度在5～10cm時，可采用普通砂漿或噴漿（素漿或掛網）填補；深度在5cm以下時，可采用預縮砂漿、干硬性砂漿、環氧砂漿或噴漿填補。當修補面積較小，深度大于10cm時，可用普通混凝土、聚合物混凝土或環氧混凝土回填；深度小于10cm時，可用預縮砂漿或環氧砂漿填補；深度在5mm左右的低凹小缺陷，也可用環氧石英膏填補。對修補面積不大并有特定要求的部位，可采用鋼板襯護或其他材料鑲補的方法。

4 結束語

針對南京地區的實際情況，從房屋建筑和道路橋梁建筑兩個方面，選取有代表性的典型建筑物，調查其表面破壞現象，統計分析其產生破壞的各種原因，并有針對性的提出基面處理、特種耐久材料、裂縫修補等應對措施，為南京地區建筑物的耐久性、穩定性和表面維護提供科學的理論依據，使建筑物表層的維修費用大大縮減，并能夠提高整個南京地區建筑物外表的美觀性，為南京市加快城市化發展提供堅實的建筑基礎。

參考文獻

[1]馮雷.論建筑物鋼筋混凝土腐蝕的原因及其防護措施[J].工程建筑，2009（2）：24.

[2]王淑梅.建筑物表面起霜原因及應對措施[J].東方企業文化，2012，11：144-145.

[3]趙燁，李永良，等.酸雨對普通硅酸鹽建筑物表面腐蝕的形態模擬研究[J].北京師范大學學報（自然科學版），1999，35（1）：136-139.

[4]趙冰華，費正岳，趙宇，等.碳化對混凝土性能的影響[J].硅酸鹽通報，2012，12：1641-1644.

[5]徐華山.煤礦區環境污染物對建筑物腐蝕研究[J].河南理工大學學報（自然科學版），2008，27（3）：361-366.

[6]戴廣強.建筑混凝土裂縫的主要因素及處理[J].城市建筑，2013，4：126.

[7]汪宏，王聯果.道路建筑物表面污染機理分析及治理對策[J].重慶交通科研設計院，2003.

[8]吳燕華，李興貴.混凝土建筑物表面修護新型材料[J].江蘇建材，2005（1）.

[9]洪乃豐.鹽漬土對建筑物的腐蝕與防護[J].工業建筑，1998，28（1）：5-8.

[10]許剛.建筑物裂縫的成因與預防措施[J].河南鄭州路橋集團，2013.

[11]王大榮.鹽漬土對鋼筋混凝土的破壞及其防止方法[J].現代企業文化，2009（1）：120-121.

作者簡介：馬徑先（1995，1-），女，本科學歷，主要研究方向為土建工程。endprint

特別說明：文章未專門研究各地區的雨水PH值，南京市各地區雨水PH值都在5.04-5.14之間，對建筑物外表不造成影響，除浦口工業園區附近；在調查期限內，南京地區未發生破壞性的自然災害，此外，南京地區的土壤和空氣濕度各處相似，在允許的范圍內對建筑物外表不造成影響。

3 對策研究

通過對建筑物表層破壞的諸多原因的透徹研究，課題小組經過資料查閱、專業調研、實驗研究等籍，討論得出處理措施如下：

（1）基面處理：建筑物表面缺陷因其深度不同而選用不同的修補方法：若是淺表損傷，可涂抹PCM、樹脂砂漿等；若損傷波及較深、面積較大時，應優先考慮采用噴射混凝土或重澆混凝土法進行修補[8]。（2）對于鋼鐵材料建筑物，采用特質鋼筋，對普通鋼筋進行特殊的技術加工處理，制成更耐腐蝕的鋼筋，如：加入銅可有效提高防銹蝕能力，加入鎳，鉻可制得不銹鋼鋼筋，形成工程界中廣泛應用耐久性優的鍍鋅鋼筋、包銅鋼筋、合金鋼筋、不銹鋼鋼筋和環氧樹脂涂層鋼筋等[9，10]。（3）對于不危及結構安全的細微裂縫（一般是指裂縫小于0.3mm）可用專用裂縫修補劑以注射的方法修補關于混凝土梁、板配不足而引起的裂縫可采用結構粘貼鋼板加固方法、加大截面加固法、增補受拉鋼筋加固法、預應力加固法等，對于柱的加固有增大截面法、外包鋼法、置換法等[11]。（4）對于其他破壞現象的修補方法一般均需清除已破壞混凝土，再用混凝土或其他材料回填整平。修補的具體方法是：當修補面積較大，深度大于20cm時，可采用普通混凝土（包括膨脹混凝土和干硬性混凝土）、噴混凝土、壓漿混凝土或真空作業混凝土回填；深度在5～20cm，可采用噴混凝土或普通混凝土回填；深度在5～10cm時，可采用普通砂漿或噴漿（素漿或掛網）填補；深度在5cm以下時，可采用預縮砂漿、干硬性砂漿、環氧砂漿或噴漿填補。當修補面積較小，深度大于10cm時，可用普通混凝土、聚合物混凝土或環氧混凝土回填；深度小于10cm時，可用預縮砂漿或環氧砂漿填補；深度在5mm左右的低凹小缺陷，也可用環氧石英膏填補。對修補面積不大并有特定要求的部位，可采用鋼板襯護或其他材料鑲補的方法。

4 結束語

針對南京地區的實際情況，從房屋建筑和道路橋梁建筑兩個方面，選取有代表性的典型建筑物，調查其表面破壞現象，統計分析其產生破壞的各種原因，并有針對性的提出基面處理、特種耐久材料、裂縫修補等應對措施，為南京地區建筑物的耐久性、穩定性和表面維護提供科學的理論依據，使建筑物表層的維修費用大大縮減，并能夠提高整個南京地區建筑物外表的美觀性，為南京市加快城市化發展提供堅實的建筑基礎。

參考文獻

[1]馮雷.論建筑物鋼筋混凝土腐蝕的原因及其防護措施[J].工程建筑，2009（2）：24.

[2]王淑梅.建筑物表面起霜原因及應對措施[J].東方企業文化，2012，11：144-145.

[3]趙燁，李永良，等.酸雨對普通硅酸鹽建筑物表面腐蝕的形態模擬研究[J].北京師范大學學報（自然科學版），1999，35（1）：136-139.

[4]趙冰華，費正岳，趙宇，等.碳化對混凝土性能的影響[J].硅酸鹽通報，2012，12：1641-1644.

[5]徐華山.煤礦區環境污染物對建筑物腐蝕研究[J].河南理工大學學報（自然科學版），2008，27（3）：361-366.

[6]戴廣強.建筑混凝土裂縫的主要因素及處理[J].城市建筑，2013，4：126.

[7]汪宏，王聯果.道路建筑物表面污染機理分析及治理對策[J].重慶交通科研設計院，2003.

[8]吳燕華，李興貴.混凝土建筑物表面修護新型材料[J].江蘇建材，2005（1）.

[9]洪乃豐.鹽漬土對建筑物的腐蝕與防護[J].工業建筑，1998，28（1）：5-8.

[10]許剛.建筑物裂縫的成因與預防措施[J].河南鄭州路橋集團，2013.

[11]王大榮.鹽漬土對鋼筋混凝土的破壞及其防止方法[J].現代企業文化，2009（1）：120-121.

作者簡介：馬徑先（1995，1-），女，本科學歷，主要研究方向為土建工程。endprint