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建築物的肌肉-混凝土

2018-04-26 14:40:40聯合新聞網 台灣建築安全履歷協會理事長 戴雲發

一、混凝土的重要

結構系統是房屋的骨架,鋼筋混凝土就是包覆房屋結構骨架的肌肉,購屋者可想像一下自己的身體,若沒好的骨架或肌肉相互聯結作用,當然就無法負荷突然的外力衝擊,也將對身體產生劇烈的傷害。混凝土的性質是抗壓力強,但抗張力弱,所以為了補強抗張力的部分,要在混凝土中放置鋼筋。

混凝土是一個房屋安全最重要的內在之一,它主要的成份是水泥、砂、礫石、水和少量添加物組合成的,簡而言之,混凝土就是結合多種材質凝固起來的人造結構物。在路上常看到很多預拌混凝土車,不停滾動著後面的大型楕圓滾筒,原因是要避免礫石與水泥分離,並防止預拌混凝土硬化。還有預拌混凝土運送時間也要特別注意,如果車子運送時間太長,到了工地現場,混凝土有部份凝固,就無法使用,必須退料。所以從生產載運到施工的每個環節都需要相當注意,才能讓混凝土充分發揮結合鋼筋的最好效能。

二、混凝土注意要點

1、混凝土的使用強度

  結構體的混凝土強度是依樓層所受的載重、彎矩及斷面尺寸並搭配鋼筋而設計,所有的混凝土強度皆是依規範要求設計,需和鋼筋的配置做整體考量,這都需要專業結構設計人員的分析和規劃。

  再者,建築物混凝土強度與樓高有相對的關係,購屋者若能對建築物混凝土強度與樓高相對之關係具有基本認知,就比較不會對房屋安全性感到疑惑。但銷售個案之混凝土強度,也會因結構系統、載重配置不同等等因素而略有改變,最終還是要依個案的結構設計者為準。

  下表為各種樓層的房屋,其約略相對需求的混凝土強度彙總表,提供讀者參考。此表為桃園地區常見建築的一般設計需求的混凝土強度,惟其會因為不同地區的地震分區、土壤性質及建案系統配置等會有所不同。

2、混凝土的搗實

  混凝土搗實不良,就會造成混凝土無法完全的包覆住鋼筋,代表鋼筋與混凝土沒辦法充分連結,發揮應有的強度。舉個小例子,把你的右手掌整個緊緊抓住左手食指,則左手是不容易掙脫的,若只是用右手兩根手指,就算是用盡力氣握住左手食指,則左手很容易就可以掙脫,混凝土搗實不良的道理就是如此,當混凝土搗實不良時,就沒辦法充分握裹住鋼筋,讓鋼筋沒能發揮其應有的力量,當大地震來襲時,建築物的安全當然就難確保。

3、混凝土如何控制 工人才不會偷加水

  混凝土初期是一種塑性流體的物質,若從混凝土預拌廠運送到工地時,流動性原本就會降低,還要壓送到頂樓,要求工人充份將混凝土灌注於模板內,將混凝土包裹住密密麻麻的鋼筋,這不是一件容易的事,當然會造成工人投機加水的行為。

 所以,合理的控制混凝土流動性,是解決偷加水的必要條件。只要營建團隊願意多花錢一些錢,就能有效解決工地加水的問題。如下表說明:於五樓以上施工的混凝土坍度,適度加大,使其更具流動性。

三、混凝土的生產履歷

一般購屋時,有部分銷售人員會出示房屋混凝土的氯離子檢測,及混凝土抗壓強度試驗報告資料給消費者看,這是很好的,表示他們使用的混凝土材料基本上沒有什麼大問題,但值得注意的是,主要造成混凝土品質不良的原因,往往是在於施工的過程中。

例如混凝土壓送過程,工人為了能順利將混凝土壓送到高樓層,而且又有流動性,以避免無法震動搗實而造成蜂窩之困擾。若要增加混凝土坍度讓施工流動性變好,且控制混凝土強度不變之情況下,則須改變混凝土配比及添加藥劑,也增加水泥量而成本增加。但工人偷加水,是因為營建團隊不願意增加成本之原因,因此也嚴重破壞現況混凝土強度,影響整體結構安全。

這些混凝土施工品質問題,對房屋結構安全的影響相當大,是無法單純的從混凝土的材料檢驗證明,就百分之百的確認安全無慮的。有鑑於此,我們一再強調的,應該要配合專業人員的確實監督和一個專業的安全認證流程,以防止一個小細節,造成無法修復的錯誤。

若營建團隊能願意提高混凝土支出成本,請混凝土廠商提供適合高樓層坍度的混凝土,且營建團隊能於每層樓混凝土澆置完成28天後,於現場做鑽心取樣試驗來確認混凝土強度,那對購屋者而言更有保障。

另一方面要注意的是,目前台灣砂石短缺但市場需求大,混凝土廠的原有砂石產地無法充份的供應,這時更應注重砂石的品質抽驗,以免發生混凝土材料品質不良,而降低混凝土應有抗壓度,影響房屋的結構安全。

話說回來,這些都是被動式的作為,為了以防萬一,營建團隊應建立永續經營之觀念,即是委託專業整合團隊,協助針對高樓層混凝土壓送須求之較大坍度,進行預拌廠混凝土配比改變之檢討與試拌之驗證,使混凝土之品質符合規範,而達到安全配比之強度、耐久性、水密性等,因此營建團隊還是要有持著善心和永續經營的決心,千萬不要輕忽這些小細節,才不會造成不必要之傷害。

建案

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建築安全履歷協會理事長 戴雲發

戴雲發簡介履歷
學歷: ※國立台灣大學土木工程研究所結構工程組碩士畢
現任職務: ※社團法人台灣建築安全履歷協會理事長 ※台灣省結構技師公會理事 ※台北市、新北市、桃園市、新竹縣不動產開發同業公會結構顧問 ※中華民國消費者文教基金會房屋委員 ※『國家卓越建設獎』評審委員會施工品質類之評審委員 ※中華民國不動產協進會-建築美學經濟結構安全專業智庫暨評審委員 ※經濟部標準局-土木及建築國家標準技術委員會委員
曾任職務: ※台北縣政府建照審查結構部份之審查結構技師 ※台北縣政府建築工程施工品質管理評鑑委員 ※台北縣政府建築工程施工防救災委員 ※桃園縣政府建築執照預審委員 ※桃園市結構技師公會常務理事 ※台北市建築交集會理事長第十九屆、第二十屆理事長 ※中華民國工商建設研究會第三十期會長
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