鋼筋混凝土建筑施工出現的問題與對策

摘 要：鋼筋混凝土本身就是一種非常耐用的建筑材料，世界上最大的鋼筋混凝土穹頂，經過近1900年的發展，已經處于良好的狀態。然而，20世紀以來的許多混凝土結構——橋梁、高速公路和建筑——正在搖搖欲墜。21世紀建造的許多混凝土結構在它結束前將被淘汰。本研究主要通過分析鋼筋混凝土建設施工存在的問題，對其具體解決策略提出探討。

關鍵詞：鋼筋混凝土；建筑施工；問題對策

中圖分類號：TU375.4 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0355-01

前 言

考慮到古代建筑的生存，關鍵的區別是現代使用的鋼筋，稱為鋼筋，隱蔽在混凝土內。這破壞了混凝土結構的耐久性，其方式難以檢測且修理成本高昂。雖然維修可能有理由保留20世紀標志性建筑的建筑遺產。

1 鋼筋混凝土建筑施工的問題分析

1.1 鋼筋混凝土建筑施工機械故障

幾乎不可能防止混凝土截面開裂；然而，裂縫的大小和位置可以通過適當的鋼筋、控制接縫、養護方法和混凝土配合比設計來限制和控制。開裂會使水分滲入并腐蝕鋼筋。這是一個適用性的失敗極限狀態設計。開裂通常是由于鋼筋數量不足或間距過大造成的。然后，混凝土在過量載荷下或由于內部效應（例如固化時的早期熱收縮）而開裂。導致坍塌的最終破壞可以通過壓碎混凝土而引起，當壓縮應力超過其強度時，通過生產的或當彎曲或剪切應力超過鋼筋的強度時鋼筋的破壞，或通過混凝土和鋼筋之間的粘結破壞。

1.2 鋼筋混凝土建筑施工二氧化硅反應

反應無定形的二氧化硅有時出現聚集和在一起羥基離子從水泥孔隙溶液中分離。結晶不良的二氧化硅2在高pH（12.5～13.5）的堿性水中溶解和解離。可溶性解離的硅酸在孔水中與氫氧化鈣（羥鈣石）存在于水泥粘貼以形成膨脹水合硅酸鈣。這堿-硅反應（ASR）引起局部腫脹，導致張應力和破裂。該反應獨立于鋼筋的存在而發生，大體積混凝土結構，例如防御性反導彈系統會受到影響。

1.3 鋼筋混凝土建筑施工碳酸飽和

碳酸化或中和是指二氧化碳在空中氫氧化鈣和水合硅酸鈣在混凝土里。在設計混凝土結構時，通常指定混凝土保護層對于鋼筋（對象內鋼筋的深度）。最小混凝土保護層通常由設計或建筑規范。如果鋼筋太靠近表面，可能會發生腐蝕導致的早期失效。混凝土保護層深度可用蓋表。然而，碳酸化混凝土僅當也存在足夠的水分和氧以引起鋼筋的電化學腐蝕時才會引起耐久性問題。測試碳酸化結構的一種方法是鉆子表面上的新孔，然后用酚酞指示劑溶液。這個解決方案轉變了粉紅色當與堿性混凝土接觸時，可以看到碳化深度。使用現有的孔是不夠的，因為暴露的表面已經碳化。

2 鋼筋混凝土建筑施工的對策分析

2.1 鋼筋混凝土建筑施工防腐措施

在潮濕和寒冷氣候中，用于道路、橋梁、停車結構和其他可能暴露的結構的鋼筋混凝土除冰鹽可受益于使用耐腐蝕增強材料，例如未涂覆、低碳/鉻（微復合材料）、環氧涂層、熱浸鍍鋅或不銹鋼鋼筋。良好的設計和精心選擇的混凝土混合料將為許多應用提供額外的保護。未涂覆的低碳/鉻鋼筋由于缺乏涂層，看起來與標準碳鋼鋼筋相似；它的高耐腐蝕性特征是鋼的顯微組織所固有的。它可以通過其光滑、深色木炭表面上獨特的ASTM規定的磨痕來識別。環氧涂層鋼筋可通過其環氧涂層的淺綠色容易地識別。熱浸鍍鋅鋼筋可以是亮的或暗的灰色，這取決于暴露的長度，并且不銹鋼鋼筋表現出典型的白色金屬光澤，其易于與碳鋼鋼筋區分。保護鋼筋的另一種更便宜的方法是在鋼筋上涂上磷酸鋅。磷酸鋅緩慢地與鈣陽離子和羥基陰離子存在于水泥孔隙水中并形成穩定的羥磷灰石層。滲透密封劑通常必須在固化后一段時間施用。密封劑包括油漆、泡沫塑料、薄膜和鋁箔用焦油密封的氈或織物墊皂土粘土，有時用于密封路基。

2.2 鋼筋混凝土建筑施工錨固規范

由于實際粘結應力沿錨固在受拉區內的鋼筋長度變化，現行國際規范使用發展長度的概念而不是粘結應力。防止粘結失效的主要安全要求是提供鋼筋長度的足夠延伸，使其超過要求鋼筋產生屈服應力的點，并且該長度必須至少等于鋼筋的產生長度。但是，如果實際可用長度不足以完全展開，則必須提供特殊錨固，如齒或鉤或機械端板。同樣的概念適用于規范中提到的搭接接頭長度，其中在兩個相鄰鋼筋之間提供接頭（重疊），以保持接頭區域中所需的應力連續性。鋼筋混凝土結構中的鋼筋必須經受與周圍混凝土相同的應變或變形，以防止兩種材料在負載下的不連續性、滑移或分離。保持復合作用需要在混凝土和鋼之間傳遞載荷。直接應力從混凝土傳遞到鋼筋界面，從而改變鋼筋沿其長度的拉伸應力，這種載荷傳遞通過粘結（錨固）實現，并且被理想化為在鋼-混凝土界面附近形成的連續應力場。

2.3 鋼筋混凝土建筑施工加固強化

在曲率的外表面（拉伸面）處，混凝土經受拉伸應力，而在內表面（壓縮面）處，混凝土經受壓縮應力。單筋的梁是一種混凝土構件僅在受拉面附近進行加固的構件，這種加固稱為受拉鋼筋，用于抵抗受拉。雙重強化梁是這樣一種梁，其中除了受拉鋼筋之外，混凝土構件還在壓縮面附近被加固以幫助混凝土抵抗壓縮。后一種鋼筋稱為壓縮鋼筋。當混凝土的受壓區不足以抵抗壓縮力矩（正力矩）時，如果建筑師限制截面尺寸，則必須提供額外的加固。加固不足梁是受拉鋼筋的抗拉能力小于混凝土和受壓鋼筋（受拉面處鋼筋不足）的組合受壓能力的梁。當鋼筋混凝土構件受彎矩增大時，受拉鋼筋屈服，而混凝土未達到極限破壞狀態。當受拉鋼筋屈服和拉伸時，“鋼筋不足”混凝土也以延性方式屈服，在最終破壞之前表現出大的變形和警告。在這種情況下，鋼的屈服應力決定了設計。

3 結 語

鋼筋混凝土是復合材料其中具體的相對較低抗張強度和韌性，通過包含具有較高抗拉強度或延展性的增強物來抵消。加強件通常是鋼筋并且通常在混凝土凝固之前被動地嵌入混凝土中。加固方案通常被設計成抵抗可拉長的，強調特別是混凝土中可能導致不可接受的區域破裂和/或結構故障。現代鋼筋混凝土可包含由鋼、聚合物或與鋼筋結合的替代復合材料制成的各種增強材料。鋼筋混凝土也可永久受力，以改善最終結構在工作載荷下的性能。

參考文獻

[1]蘇軍榮.鋼筋混凝土建筑施工出現的問題與對策[J].黑龍江科技信息，2017，10（1）：235.

[2]魏 超.鋼筋混凝土建筑施工出現的問題與對策[J].工程技術，2016，9（1）：13.

收稿日期：2018-3-25