摘要：采用竖向钢筋套筒灌浆，或者边缘构件现浇技术能否确保装配式建筑整体强度主要取决于新旧混凝土接面的粘接性能。本文从新旧砼接面对装配式建筑的可靠性以及耐久性的影响角度出发，对于装配式建筑预制构件之间新旧混凝土连接面的强度与现浇混凝土进行对比，进行宏观力学性能分析，试图找到新旧砼接面对装配式强度的影响因素，为装配式的改进提供一定的指导，以此加快装配式建筑的技术发展以及装配式建筑的普及。
关键词：装配式建筑新旧砼接面接面强度
一、问题的提出
1.1研究背景
随着我国建筑速度的飞速提高，享有“基建狂魔”称号的中国正将面临建筑材料的匮乏和建筑垃圾的污染，具相关资料显示，我国建筑面积安约每年二十亿平方米的速度增加，占全球建筑新增规模近60%，预计到2050年，我国每年新增建筑面积还将实现突破性发展【1】我国现行的建筑建造模式基本上是以现浇式设计为主，钢筋与混凝土是现浇式建筑中非常重要的材料，通过相关统计得知，我国一年所消耗的混凝土约为10亿立方米，钢筋用量约为2500万吨。在我国工程建设中，仅钢筋混凝土结构一年所用资金约2000亿元以上，我国建筑业生产总金额在2004年至2016年增加了164545亿元，规模之大，耗资之巨，居世界前列。
2016年2月6日，中共中央、国务院颁布了《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》，文件中重点提出，“要发展新型建造方式。大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量。制定装配式建筑设计、施工和验收规范。完善部品部件标准，实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业装配式施工，现场装配。建设国家级装配式生产基地。加大政策支持力度，力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”。【2】从文件中可以看出我国建筑行业对于装配式建筑的呼声越来越高，装配式建筑业也将是我国城市发展的方向。而装配式建筑作为一种能减少资源消耗，增加资源使用效率以及减少环境污染的建造方式，将成为解决我国未来建筑资源匮乏的新型建筑方法。
1.2装配式建筑的发展
第二次工业化建筑的兴盛期产生于战后重建时期，战后急需在短期内建起大量住宅。法国建筑大师柯布西耶提出了像汽车一样建造房子的论点即为早期的建筑装配理念。当时短期内建造了大量预制钢筋混凝土构件拼接而成的建筑，仅北京就建成约1000多万平方米。然而，这种房屋户型单一、技术不成熟，在防水、抗震、连接等方面存在重大技术隐患，逐渐退出了历史舞台而今，随着信息化的发展和建造技术的不断成熟‘装配式”又重回人们的视野。在2017年出台的《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》中更是把推进装配式建筑作为推进建筑产业现代化的主要途径，提出了力争用10年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%《上海市装配式建筑2016-2020年发展规划》提出，‘十三五”期间，全市符合条件的新建建筑原则上采用装配式建筑TJ}《深圳市住房和建设局关》，装配式建筑(PrecastConcrete)又称预制构配件建筑，是一种快速的建造方式一一大量的构件在车间完成生产，然后运送到现场，通过特定的拼装技术把预制构件在工地拼装。装配式建筑构件的设计标准化以及工厂制作的信息化使得装配式建筑构件的规范性越来越高，装配式建筑创造了以新型建筑工业化为中心，技术创新为主体，现代化组织管理为保障的建设体系，完成了建筑设计科学化、构件生产工业化、现场施工快速化、主体结构装修一体化、管理过程信息化的工作方式。是我国近年来发展较快的一种建筑形式，但由于技术的不成熟，目前我国建筑的装配率还处与较低阶段。
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二、装配式建筑的强度分析
装配式建筑的强度重要由构件的强度、装配的过程中施工精度以及连接面的强度所决定。现如今装配式建筑的各类都用工厂进行规范性的生产，构件质量能得到较好的保证。据调查，装配式混凝土工厂生产的混凝土强度变异系数为7%，而现浇混凝土强度变异系数为17%。装配式混凝土产品在强度、密实性、耐久性、平整度和尺寸的准确程度等方面都优于现浇混凝土产品。而至于施工方面也将由专业的技术人员指导进行安装，所以施工精度能得到较好的保证。应此在现实施工中接面问题才是主要影响装配式建筑强度的重要因素，不少学者也对于接面强度以及耐久问题进行了大量的研究，但至今任未取得实质性的进展。现如今的混凝土预制构件的连接主要还是使用竖向钢筋套筒灌浆，或者边缘构件现浇技术。而预制构件是由工厂进行制作并且通过良好的条件进行养护，并对其各项指标进行检测后才会被运输到工地进行装配，当用现浇混凝土进行连接时，现浇的混凝土相对于构件来说属于新混凝土，而新旧混凝土接面是否具有良好的粘接性能却是影响整个装配式建筑的强度以及抗震耐久等重要因素，具相关资料显示新旧砼接面是一个强度弱小的界面，其接面的粘接强度低于整体浇筑的强度。
装配式建筑目前连接方式为竖向钢筋套筒灌浆，以及接面现浇技术。在进行拼接的时候，旧砼接面遇水后其表面能降低，水在其表面易于扩散，而且由于毛细管作用，水会被吸入旧砼接面的较深区域，所以在进行装配连接的时候，会在新旧砼接面处形成覆盖旧接面比较完整的水膜，并且由于接面处孔隙率不一致，造成接面处水灰比不同程度增大，因此接面强度也出现不同程度的降低。对于新砼接面来说，由于现浇混凝土在凝结硬化的过程中，由于水泥的凝结硬化引起的自身收缩和干燥收缩可达m/m以上，因此容易在接面处造成微小的空隙，而且现代装配式建筑在进行构件的连接时，通常会采用较高强度的混凝土，但由于水泥的强度越高，其收缩就会越大，这些的空隙足以让新旧砼接面产生分离，使得新旧砼接面的粘接强度降低，影响装配式建筑的整体强度、耐久性、抗渗性等指标。
而且对于混凝土构件，构件的接面处采用植筋或者预留钢筋的方法，虽然在一定程度上增加了构件的粘接性能，但是由于新旧砼接面的粘接使得整体的强度低于现浇式混凝土。另一方面，虽然有钢筋的连接，但是构件间接面相对于整体现浇式来说是比较平的，当用现浇混凝土进行连接时，粗骨料可能会堵塞构件接面原来的一些空隙，造成构件接面的空隙不但没有减小，反而可能出现增大的可能，使得粘接性能进一步的降低，我们知道影响混凝土强度的因素主要有水泥强度，水灰比，单位用水量，当材料一定时，粗骨料与粗骨料之间、粗骨料与水泥以及细骨料之间的机械咬合对混凝土的强度有较大的影响。而装配式建筑构件之间的由于出现新旧砼接面，这种接面使得现浇的混凝土与旧混凝土之间的这种机械咬合会大幅度的减小，从而导致装配式建筑抵抗干缩以及冻融循环的能力减低，装配式建筑的抗冻性以及整体强度降低。
从建筑整体来看，现浇混凝土的均匀性以及连续性较好，各构件之间力的传递容易达到设计的要求，而对于装配式建筑而言，由于各构件新旧混凝土接面的存在，使得力在传递的过程中，容易出现应力的集中，此外，由于构件之间的连接采用高强度现浇混凝土，造成连接处的自重不同于于其他地方，造成整体的连续性以及均匀性较差，使得构件之间的承载力极限大大的降低。
总结
装配式建筑作为一种发展前景较好的建筑产业化模式，目前国内装配式技术相较于国外而言还有一定的差距，国内装配式建筑应加强对构件连接性能方面的研究，进而寻找方法来解决新旧混凝土接面对装配式建筑强度的影响，为我国装配式建筑行业可以在未来广泛应运提供一定的指导。
参考文献
[1]崔璐.预制装配式钢结构建筑经济性研究[D].山东建筑大学，2015.
[2]向苏湘.混凝土材料的发展与应用探讨[J].中国高新技术企业，Zoos(23>:19s-}-199.
论文作者:周代勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/8
标签：建筑论文; 混凝土论文; 构件论文; 强度论文; 新旧论文; 现浇论文; 钢筋论文; 《基层建设》2019年第22期论文;