老屋翻新–鋼筋混凝土施工注意要點(上)

發布日期2021/05/05 作者戴雲發


台灣位處於地震帶上,大小地震不斷,活動斷層遍布台灣各地,歸納史書記載及中央氣象局統計資料可發現,台灣幾近7.0規模的大地震不在少數。從發生頻率、活動斷層數量,以及週期等幾項因素綜合而言,幾乎每30至50年左右就有可能發生一次造成重大傷亡的大地震。

當地震發生時,房屋是否會因地震倒塌的關鍵就在於「房屋的結構安全」,因此政府推動都市更新、老屋重建,就是希望透過重建改善原建物之結構安全。「房屋結構安全」的兩大重點,包含「優良的結構規畫設計」及「精準確實的施工品質」,必須同時做到,才能建造出百年安全安心的好宅。

從施工建造過程中來說,只要有「人」的變數存在,施工品質就難以掌控,這也是最難檢視的部分,例如:混凝土任意加水、使用低成本、品質差的材料,或是防水層薄一點、黏著劑少一點等,當下看似不痛不癢,未來都有可能衍伸出許多交屋糾紛,或過了保固期才會發生漏水壁癌等問題,嚴重時,將可能成為結構安全的隱憂。本文將針對在房屋結構中的鋼筋及混凝土施工注意要點(包含材料應用及施工品質)及常見問題來與大家分享。

樓層愈高,混凝土壓送的坍損越大,必須檢討採用較大的坍度混凝土,以能符合現場施工性。
基本鋼筋混凝土材料的應用

建築物在興建過程中,所需要使用的材料類別繁多,但從結構安全品質的角度上來看,無疑混凝土材料及鋼筋品質的控管乃為首要,而建築材料的品質不僅攸關居住環境的舒適美觀,對居住者安全與健康更有不可忽視之影響。

1.避免海砂屋:

由於海砂中含有氯離子,短期會使牆面滲出白色的痕漬,即俗稱之「壁癌」,長期則會加速腐蝕鋼筋,造成混凝土塊剝落,嚴重損害房屋的結構體,縮短房屋之壽命,影響住戶之安全,而民間則俗稱為「海砂屋」。

海砂屋的形成,即建築物鋼筋表面的混凝土品質因中性化或氯離子侵入造成鋼筋腐蝕,當鋼筋腐蝕生成物的體積比鋼筋體積大至數倍時,會對混凝土產生張力,造成擠壓;累積到某一個程度時,混凝土表面會產生裂縫。而裂縫將導致愈多鋼筋生鏽使混凝土剝落、鋼筋外露,進而影響建物結構。使用未經處理的海砂,其海砂之氯離子含量不符規範,是造成「海砂屋」現象的因素。

2.避免使用煉鋼爐碴形成爐碴屋:

「煉鋼」的爐碴品質比較不穩定,具有大量的游離氧化鈣,若是摻入混凝土裡當作砂石原料,蓋出來的房子就是俗稱的「爐碴屋」,遇到水氣後會膨脹,輕則混凝土表面出現類似長痘痘的難看外觀,重則影響建築物的耐震性能及使用年限,故針對是否有爐碴摻入混凝土中的檢測,勢必重要。

「爐碴」檢測方式可經過酚酞測試、pH酸鹼值試驗(如pH大於10極可能受到汙染,絕對禁用)、磁吸試驗(可以判斷是否含有此成份)等3道檢驗流程來快速檢驗,合格才可使用。

 

① 考慮混凝土的流動性及坍度,避免蜂窩現象:

房子的鋼筋綁紮完成後,模板師傅按照建築尺寸圖,將鋼筋封在內部,成為房子結構的外觀形狀,再將混凝土澆置在內部,成為房子的結構體;所以,要能將鋼筋充分被混凝土包裹住,混凝土的流動性與坍度就很重要,若搗實不確實,鋼筋較密處容易產生蜂窩,影響房子結構的安全與耐久性。

施工現場混能土澆置查驗,包含混能土坍度、氯離子檢測等管控工作。
避免產生蜂窩的方法,須考量混凝土運送車程與施工時間的坍度損失、天氣炎熱的坍度損失及壓送樓層高度的坍度損失等,制定一般狀況及坍度損失較大時的需求坍度配比合約,使工地主任能依天候及樓層高度進行混凝土訂料與澆置施工,並輔以混凝土澆置前的模板濕潤及外模震動等。
 

②不可任意提高混凝土強度施工,以免造成結構脆性破壞:

結構技師針對鋼筋混凝土設計都按照法規分析執行,使房子的結構能充分發揮韌性,倘若自行提高混凝土強度施作,其鋼筋與混凝土搭配的力學行為模式,已跟原結構設計不同。當房屋結構受強大地震力時,因其混凝土強度過高,將可能產生突發性的房屋結構破壞倒塌,學理上稱為「結構脆性破壞」,使住戶沒有充足的時間逃離,故建議每個建案都應按照原結構設計圖說的混凝土強度訂料與施工,不得任意更改。

凝土強度應按照結構圖說之強度設計施作,並進行抗壓試驗,不應任意提高或調低強度施作。

③適度的添加飛灰爐石,對混凝土的早強收縮有幫助:

混凝土的配比設計都有經過長期經驗累積的施工性、強度、耐久性等等測試,會少量添加爐石與飛灰,是為降低混凝土早期水化熱,避免混凝土的乾縮問題;純水泥的混凝土水化熱甚高,面部容易產生乾縮裂紋,嚴重裂透版面易滲水,故按照法定的爐石與飛灰可添加的百分比內之混凝土是合理正確的,不要執著於純水泥混凝土,反而得不償失。

混凝土內部水泥的水化熱相當高,澆置後必須藉著灑水降溫養護,以降低乾縮裂縫產生。
④需採用韌性鋼材,不可使用水淬鋼筋:

水淬鋼筋是在鋼筋鍛造過程中,將鋼筋加壓急速以水冷卻,鋼筋外圍因為急速冷卻生成堅硬特殊的結晶結構,成就水淬鋼筋的強度,但中心強度與面層會有所差異,整體鋼筋斷面強度不均;韌性鋼筋在鍛造冶煉中加入微量的釩元素及其他元素生成合金;冷卻時,需要時間使得合金結晶成形,並生長至整體鋼材,而且不同冷卻階段要加入不同元素,調整結晶方式,最後熱軋成型,製程相較水淬鋼筋複雜且成本較高,其結構強度發揮穩定。

 

⑤鋼筋續接器需符合SA級且施工性佳者:

台灣經過921大地震中大樓倒坍的災難洗禮後,對於鋼筋續接器的加工製作品質不斷的精益求精,而營建業者也都要求採用最高等級SA級施工的續接器,且施工品質把關也非常重要。

地主及屋主參與重建就是希望能夠住進更安全、舒適的新房子;重建時,應考量以上注意要點,避免新房子住不到幾年就開始發現房屋已經有裂縫、漏水、壁癌、甚至有結構上的安全疑慮等問題,花了大量的精力及金錢卻沒有達到原本期望之目的,是大家都不樂見的。

續接器鎖接完成後,進行扭力板手值檢測。
「建築安全履歷協會」創會理事長戴雲發建議,地主在重建時,應將建築安全視為最主要考量,選擇好的建商、營造廠,甚至是工法,才能達到重建的目的,未來才能住得安心又放心。



 

戴雲發Profile

Alfa Safe建築系統 創辦人
社團法人建築安全履歷協會 創會理事長
社團法人中華民國建築經營協會 理事長
中華民國消費者文教基金會房屋委員會 召集人
「國家卓越建設獎」評審委員會 施工品質類評審委員