建筑材料基本性质论文

2022-04-17

摘要:炉渣作为生活垃圾焚烧过程中的主要副产物之一,既具有可与天然石料媲美的工程特性,又具有胶凝材料的水化特性,已逐渐发展成为一种新兴的土木工程建筑材料。本文通过对炉渣及炉渣集料的基本性质、炉渣预处理方式、炉渣集料综合利用方式及资源化利用现状进行综述,结合炉渣集料推广中遇到的问题加以探讨,为拓展炉渣集料替代天然集料的应用范围提供参考。下面小编整理了一些《建筑材料基本性质论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

建筑材料基本性质论文 篇1:

炉渣资源化利用的环境安全性研究进展与思考

摘 要:随着新型城镇化朝着绿色、循环、低碳发展,城镇生活垃圾焚烧比例进一步增加,生活垃圾焚烧炉渣产量也会继续保持增长势头。与此同时,实现炉渣的精准高效资源化利用,并确保其在使用期间的环境安全性,是一个值得深入探究的问题,这也势必成为未来城市可持续发展面临的重要问题。本文重点概述了炉渣集料作为多孔沥青混合料的集料使用期间的重金属和可溶盐的浸出特性,对现阶段研究中所存不足提出思考,认为系统开展透水炉渣沥青路面在设计使用年限内对环境影响的相关研究,对于下一步推进透水炉渣沥青路面技术的实践具有重要意义。

关键词:生活垃圾焚烧炉渣; 环境安全性; 浸出特性; 多孔沥青混合料

1.炉渣应用于多孔沥青混合料的重要意义

随着我国城市化进程的不断发展,城镇生活垃圾产量逐年增长,垃圾填埋场地不足的问题成为困扰众多城市发展的难题之一。具有显著减量化优势的生活垃圾焚烧处理技术成为处理生活垃圾的首选方式。生活垃圾经焚烧处理后,不仅体量大幅度减小(质量可减至原垃圾的20%~30%),并且通过高温焚烧过程还起到了除菌的效果。据2020年《中国统计年鉴》的相关数据,截至2019年底,我国采用焚烧处理的生活垃圾已占生活垃圾总处置量的50.3%,相应地炉渣年产量已达2400~3000万吨。随着城镇生活垃圾产量及焚烧比例的持续增长,炉渣产量增长的势头强劲。目前,我国研究人员针对垃圾焚烧炉渣资源化利用技术开展了大量研究,主要集中在炉渣的基本性质,以及炉渣作为各类建筑材料使用的可行性。

炉渣中残余有机物含量较少,坚固性较好,具备作为土木工程材料进行资源化利用的基本条件。同时,鉴于炉渣集料的强度相比天然集料有明显不足的特点,将炉渣集料应用于对强度要求不高的多孔沥青混合料是一个很好的选择[1]。多孔沥青混合料的空隙率一般在18%~25%之间,混合料内部具有复杂的连通空隙网络,透气性与透水性好,在作为透水路面材料使用时,会与水频繁接触。因此,炉渣集料用作多孔沥青混合料的集料使用时,同样会面临此问题。而且由于炉渣中含有一定量重金属和可溶性盐,这些物质在使用期间是否存在浸出风险?是否会对周围环境造成影响?是研究多孔炉渣沥青混合料技术必须考虑的一个重要问题。

2.炉渣集料的环境安全性

国外开展炉渣资源化利用的相关研究起步较早,并且歐洲多国和美国已形成系统成熟的炉渣资源化利用技术方案(或规范)。挪威、丹麦、芬兰和瑞典等国的炉渣用于道路建设的比例普遍在80%以上;美国的炉渣实际利用率尽管只有10%左右,但相关研究成果丰硕,为推动炉渣资源化技术革新提供了理论支撑[2,3]。我国自2000年左右开始相关研究,与发达国家在该领域内的研究方向保持着相对一致,但在研究深度和方法上尚存一定差距。

2.1炉渣基本性质

原状炉渣呈黑褐色,自然风干后为灰色,主要含熔渣、金属、陶瓷和砖石碎片、玻璃、不可燃盐分以及其他未燃尽有机物,除去大宗物质后,其外观、形状与天然集料相似[4]

国内外普遍采用X射线荧光光谱分析(X Ray Fluorescence,XRF)、X射线衍射分析(X-ray Diffraction Analysis,XRD)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)等技术手段研究了不同产地、不同时期和不同粒径的炉渣的元素组成、矿物组成、微观形貌及细观结构等特征,发现炉渣的主要组成元素为Ca、Si和Al,约占炉渣总质量的70%及以上,但各主要元素的相对含量与产地、日期和粒径存在相关性;主要组成矿物为石英(SiO2)和方解石(CaCO3),与天然矿质集料相近;同时,含一定量的毒性物质,例如重金属和可溶性盐。含量最高的几种重金属为Zn、Cu、Cr和Pb,约占炉渣总质量的0.7%~2.2%[1,7];主要的可溶性盐为Cl-与SO42-。尽管炉渣经预处理后可得到与天然矿质集料相近的工程性质,但炉渣含有的重金属与可溶性盐无法通过常规方法去除,因此重金属与可溶性盐的浸出特性是近几年研究炉渣资源化利用技术关注的重点问题。

2.2重金属浸出特性

重金属的特点是难以被生物降解,相反却能通过食物链层层累积与传递,并最终影响人类健康。炉渣中重金属的浸出受炉渣本身和环境(或试验)条件影响显著。首先,炉渣的粒径与熟化时间与浸出液中重金属浓度之间存在显著相关性[5,6]。一般炉渣粒径越小、重金属浸出浓度越高。其次,炉渣浸出液中重金属浓度与浸出时间和重金属类别有关[1]。重金属Cr、Cu的浸出浓度随浸出时间的延长而有所增长,但Zn、Pb浸出浓度则随浸出时间的延长而降低。第三,研究方法对炉渣重金属的浸出水平有一定影响。标准试验(HVEP法)中,炉渣粒径对重金属浸出浓度的影响明显小于重金属类别[1];而模拟试验中,炉渣重金属的浸出水平是受多种因素的综合影响。同时,研究所用的固液比也在一定程度上影响了重金属的浸出水平。不同固液比条件下,重金属浸出过程总体相似,但浸出浓度随固液比的变化而有所不同[7]

尽管炉渣中的重金属会在炉渣作为道路建材使用期间发生浸出,但从已有研究结果来看,即使在最恶劣的环境条件下,试验期内重金属的浸出水平整体较稳定;而且将炉渣用作多孔沥青混合料的集料使用时,沥青对炉渣的良好裹覆作用可有效降低重金属浸出水平,使重金属浸出浓度低于我国现行标准(GB5085)限值。不仅如此,多孔炉渣沥青混合料使用不同粒径、不同替代率的炉渣集料后,Cr、Cu等重金属的浸出浓度均低于相应粒径炉渣集料。由此可知,道路建设中使用炉渣沥青混合料,在道路使用寿命期内对环境的负面影响非常小。但是道路使用过程中在温度、水分及其耦合作用下,混合料的重金属浸出特性是否会发生变化,发生怎样的变化,目前尚无相关报道,相关研究亟需深入。

2.3可溶性盐浸出特性

可溶性盐的最大特点是具有较大的溶解度,在低矿化度的地表水和地下水的溶解作用下可产生强烈的溶蚀作用,影响土体或岩体稳定。因此,炉渣中可溶性盐的浸出特性也尤为引人关注。原生炉渣中的Cl-、SO42-的浸出浓度均超出我国Ⅴ类地表水污染物浓度限值,且Cl-的浸出浓度在模拟连续降雨三年的时间内始终高于Ⅴ类地表水限值[8]。影响炉渣中可溶性盐浸出水平的主要因素为固液比和pH值,这意味着炉渣用作道路路基填筑材料前须经适当预处理,方可避免炉渣中的可溶性盐离子释放至道路周边水系或土壤中,造成环境危害。然而当炉渣用作沥青混合料的集料使用时,沥青对炉渣表面孔隙的良好封堵,使得炉渣混合料浸出液中可溶性盐的浸出水平显著低于炉渣直接用作路基填料[9]。此外,沥青含量、浸水时间等对浸出液中Cl-浓度均有一定影响。混合料沥青用量越高、混合料浸出液中Cl-浓度越低。而且从长期来看,炉渣沥青混合料浸出液中Cl-浓度远低于炉渣集料浸出液中Cl-浓度。此外,炉渣浸出液中的可溶性盐浓度还与炉渣粒径和熟化时间显著相关[5,6]

综上,研究人员已就炉渣基本性质及炉渣集料用作(多孔)沥青混合料的集料使用期间的环境安全性展开了较有意义的研究,且一致认为:(1)经预处理的炉渣集料具有与天然集料相近的理化性质和工程性质,是较理想的道路建筑替代材料,适合用作混合料集料与路基填料;(2)沥青混合料中的沥青是炉渣的良好稳定剂,能有效减少炉渣中重金属及可溶性盐的浸出水平,使用安全。

3.结语

随着我国现阶段垃圾分类的推广实施,生活垃圾焚烧处理更加便捷高效。在可以预见的未来,炉渣产量会进一步增长。现阶段,多孔炉渣沥青混合料已得到业界的重点关注,但相关研究成果不多,特别对于温度、降水及其耦合作用条件下,多孔炉渣沥青混合料环境安全性的相关研究非常少,而厘清这一问题对于下一步推进多孔炉渣沥青混合料技术的实践化意义重大。因此,亟需揭示温度和降水耦合作用对多孔炉渣沥青混合料长、短期浸出特性的影响机制。

基金资助项目:住房和城乡建设部科技计划项目(2019-K-140),南京林业大学青年科技创新项目(CX2019031)

参考文献:

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[4]范宇杰,陳萍,马文欣,等.城市生活垃圾焚烧炉渣作为土木工程材料的资源化应用探讨[J]环境与可持续发展,2012,6:97-99

[5]刘栋.水泥稳定垃圾焚烧炉渣碎石混合料设计与性能研究[D]上海:同济大学,2016

[6]杨昆.生活垃圾焚烧炉渣在沥青混合料中的应用研究[D]上海:同济大学,2016

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[9]胡明君,李立寒,王琎晨,等.炉渣沥青混合料路用性能与浸出特性试验研究[J]建筑材料学报.2019,22(03):480-486

作者简介:李晶晶,1998年9月生,女,汉族,江苏镇江人,本科生,研究方向:城市固废资源化利用技术。通讯作者简介:赵曜,1986年3月生,女,汉族,四川绵阳人,副教授,博士,主要研究方向:环保功能型路面材料、城市固废资源化利用技术、透水路面系统。

作者:李晶晶 赵曜

建筑材料基本性质论文 篇2:

建筑行业资源化利用炉渣集料的现状与思考

摘 要:炉渣作为生活垃圾焚烧过程中的主要副产物之一,既具有可与天然石料媲美的工程特性,又具有胶凝材料的水化特性,已逐渐发展成为一种新兴的土木工程建筑材料。本文通过对炉渣及炉渣集料的基本性质、炉渣预处理方式、炉渣集料综合利用方式及资源化利用现状进行综述,结合炉渣集料推广中遇到的问题加以探讨,为拓展炉渣集料替代天然集料的应用范围提供参考。

关键词:生活垃圾焚烧炉渣; 炉渣集料; 预处理; 资源化利用; 建筑材料

1.炉渣资源化利用的背景

全球经济和社会快速发展的大背景下,很多城市面临着“垃圾围城”的窘境。焚烧法被认为是无害化处理生活垃圾的最有效方式之一。生活垃圾经焚烧后,不仅体积和质量可以分别减少90%和70%,而且焚烧产生的热量还可用于发电[1]。“十二五”以来,全国上下大力推动生活垃圾焚烧发电厂(站)的建设与运营。截至2020年底,全国城镇生活垃圾焚烧处理率已达50%。然而,生活垃圾经焚烧后产生的一定数量副产品的处置问题又成为制约城市发展的新瓶颈。生活垃圾焚烧炉渣(以下简称炉渣)就是其中主要的一类,其质量约占原垃圾总量的20%~30%[2]。炉渣采用卫生填埋的传统方式处理,显然与城镇可持续发展目标不相适应。实现炉渣的精准高效资源化利用迫在眉睫。

2.炉渣集料制备工艺

爐渣是指生活垃圾焚烧炉炉排上残留的焚烧残渣、从炉排间掉落的细灰及余热锅炉灰的混合物。炉渣的主要成分为碎石、陶瓷、废旧金属、玻璃、熔渣和未燃尽有机物。炉渣在资源化利用前需通过试验检测以确定最适合的利用方式。研究发现,炉渣的宏观物理组成与粒径关系密切。炉渣中含有的废旧金属可通过一定技术提取出来,用作冶金或者制作其他金属制品的原材料,经济效益很好。

为提高炉渣的资源化利用率,常对炉渣进行一定的预处理,以去除其中不适宜再利用的物质和有害物质(如Cr、Zn等重金属),同时根据实际利用方式,通过破碎、筛分等工艺调整炉渣粒径,以制成满足不同领域技术要求的集料,即炉渣集料。

从垃圾焚烧厂运出的新鲜炉渣,经初次分拣,剔除其中的大块废料以及未燃尽物质后,即可进行预处理。最常用的预处理工艺分为干法和湿法两种。

干法工艺采用“涡流分选+筛选”组合式技术[3]。首先通过磁石转筒内产生的磁场“回收”炉渣中具有导电性的金属,起到分离炉渣与金属材料的作用;然后通过机械或手工破碎工艺,将炉渣破碎至一定尺寸规格;再由筛分机筛分得到不同粒径的炉渣集料,分类存放。湿法工艺采用“跳汰机+摇床”组合式技术,其特点是以水为浸取液,将炉渣与材料金属和其他杂质分离开来,同时高效回收Fe、Zn、Cu等有用金属。

对比干法和湿法两种工艺,湿法预处理可以实现对大多数金属的回收,从而显著降低炉渣集料中的金属及重金属含量,但需要消耗大量的水,水的后续处理也是问题;而干法预处理,因受技术所限,难以实现对较小粒径有色金属的回收。因此,从综合利用和环境保护的角度,湿法预处理工艺更符合循环利用和可持续发展的理念。目前国内采用厂拌法制备炉渣集料也多是采用此类工艺。

3.炉渣集料基本性质

炉渣经干法或湿法预处理后制备得到炉渣集料,尽管主要成分仍是熔渣(约占总量的80%),但有机物含量大幅降低。炉渣集料的主要矿物成分为石英砂(SiO2)和方解石(CaCO3)[4],与天然砂石集料极为相似;同时含少量的硅酸二钙C2S和硅酸三钙C3S等水泥熟料矿物,以及二氧化硅SiO2和氢氧化钙Ca(OH)2,遇水后可发生水化反应和火山灰反应。

工程特性方面,炉渣集料的表观密度约为2.3g/cm3,较之土木工程领域常用的玄武岩集料和石灰岩集料偏小。同时,熔渣的多孔构造也使得炉渣集料易吸水,吸水率可达6%以上。炉渣集料的压碎值较之玄武岩和石灰岩等传统集料要高,且炉渣集料粒径越大,压碎值越高,表明炉渣集料粒径越大,其抵抗荷载压应力的能力越差,即抗压强度越低。而炉渣集料的磨耗损失最高可达45%,远大于传统集料,且粒径大于4.75mm的炉渣集料损失更为明显。此外,炉渣集料在Na2SO4溶液多次浸泡与烘干循环作用下,其坚固性损失随着粒径的增大而呈减小趋势。但总体上,炉渣集料满足各类建筑材料的基本技术要求,是一类兼具工程特性与胶凝特性的功能型集料。

炉渣集料的工程特性与粒径密切相关,究其原因,主要是不同粒径炉渣集料中的熔渣含量不同所致。炉渣集料粒径越小,其中熔渣含量越高,炉渣集料的工程特性也就更受制于熔渣自身的性能。而熔渣的多孔构造特性使得炉渣集料之与天然集料相比,表观密度更小,吸水率更高,压碎值、磨耗值损失以及坚固性损失较大。因此炉渣集料的工程特性会随粒径的变化而发生变化,且存在一定规律可循。但是资源化利用前仍需进行性能检验。

4.炉渣集料的资源化利用方式

1985年,美国StonyBrook大学海洋科学研究中心废物管理所发布了一项关于炉渣资源化利用的研究成果。这也是研究人员首次通过试验证实,炉渣用作建筑材料替代材料使用的可行性与安全性。在此后三十几年里,北美和欧洲多国不仅广泛开展了炉渣资源化利用的系统化研究,并且出台了多项法案以推动炉渣资源化。我国自2000年前后开始大力推广垃圾焚烧处理以来,对炉渣资源化的研究也渐成体系。基于炉渣基本性质,目前炉渣资源化利用领域集中在建筑行业。

4.1炉渣多孔砖

炉渣集料可用作制砖原料生产炉渣多孔砖,但所用炉渣集料的粒径和掺量对多孔砖的力学性能影响较大[5]。由于炉渣集料本身富含SiO2,在碱性环境下具有一定化学活性,可发生火山灰反应。因此用作多孔砖生产原料时,需加入一定量Na2SO3作为活性剂激发炉渣集料的活性,可使炉渣多孔砖的抗压强度提升2~3倍。炉渣集料在最佳掺量下有利于提高炉渣多孔砖的抗压强度,反之则会导致炉渣多孔砖出现抗渗性差、体积变化不均匀而影响外观等质量问题。因此控制好不同粒径炉渣集料的掺量是生产炉渣多孔砖的关键所在。工程实践证实[6],炉渣多孔砖的抗压强度不仅满足建筑行业使用要求,同时满足国家环保要求。因此其优势较之普通多孔砖更显著。

4.2炉渣水泥混凝土

炉渣集料替代天然集料用于水泥混凝土[7、8、9],会对混凝土的强度和弹性模量产生一定影响。炉渣集料的使用会在一定程度上降低炉渣混凝土的早期强度;但随着炉渣集料中活性成分发生火山灰反应、炉渣集料与石英砂混合发生水化反应,针片状水化产物与集料颗粒相互交叉、C-S-H絮状凝胶使集料颗粒紧密地黏结在一起,炉渣混凝土的抗压强度随时间不断增长,与普通混凝土的差距也随之减小,最终炉渣混凝土的强度与普通混凝土相当、甚至超过普通混凝土。由于水泥混凝土属于刚性材料,对强度要求严格,选用0~2.36mm炉渣集料替代相应粒径的细骨料,既能满足强度要求,又可以起到有效防止水泥混凝土产生裂缝的作用。但炉渣集料掺量一般很低(多在10%左右)。

4.3炉渣沥青混合料

当炉渣集料用于沥青混合料,其粒径、掺量以及沥青混合料类型均会影响炉渣沥青混合料的路用性能。研究表明[4,10],沥青混合料的高温稳定性会随所用炉渣集料粒径和掺量的增加而减小。但使用0~2.36mm粒径的炉渣集料几乎不会对混合料的高温稳定性造成影响,这是由于炉渣集料粒径较小时,其在混合料中并非用来形成骨架,而只是作为填料对沥青与集料之间的黏附性产生影响。同时,炉渣集料还具有增强沥青混合料低温抗裂性的作用;但最终增强效果除与炉渣集料的掺量有关外,还与沥青混合料的空隙率相关。相对而言,密级配沥青混合料的低温抗裂性较之其他类型的沥青混合料对炉渣集料更为敏感。炉渣集料中金属氧化物及活性成分会使炉渣沥青混合料的水稳定性有所下降;但沥青用量的增加又在一定程度上抵销了这种负面影响而实现了平衡。因此炉渣沥青混合料的水稳定性较之未掺用炉渣集料的普通沥青混合料差异不大。此外,由于沥青对炉渣集料表面孔隙具有良好的封堵作用,炉渣沥青混合料的浸出毒性较之未裹覆的炉渣集料具有较显著降低。因此工程使用中对环境的影响非常小。

4.4路基炉渣填料

使用炉渣集料填筑路基时,其实质是作为填土的稳定剂使用,有利于提高填土的综合性能。炉渣集料的胶凝活性和优异的抗摩阻性能,可有效降低填土的膨胀性,提高路基的承载力和可压实性,尤其对软质黏土处理效果显著。但对粉质黏土处理效果一般。炉渣集料整体粒径较大时,在应对路基的冻胀和翻浆等病害方面,也表现出优于天然砂的抗冻胀性能。但需要注意的是,路基处于长期潮湿或浸水状态会使炉渣集料的水稳定性下降、强度降低。因此在多雨地区应严格控制其掺量或者掺入适量的粉煤灰、水泥进行改善。

4.5填埋场炉渣覆盖材料

炉渣是一种优良的填埋场覆盖材料,可直接使用,而不需要经破碎、筛选等预处理过程。使用炉渣作为垃圾卫生填埋的覆盖材料使用,可显著减少填埋气的产生,从而防止细菌、病毒等有毒物质的传播,确保填埋场周边环境安全。除此以外,炉渣具有多孔结构,也可用作吸气剂,用于吸附一定量的填埋气。

5.炉渣集料推广中存在问题

尽管炉渣集料具备用作土木工程建筑材料的替代材料使用的天生条件,但仍存在一些问题亟待解决:

首先,炉渣集料具有与天然集料类似的非均质性,其主要原因在于现阶段垃圾分类不到位,城镇居民垃圾分类意识不足,导致不同地区、不同时期的炉渣的主要成分及其相对含量波动大,使用前须进行相关技术指标的测定,以制定炉渣资源化利用的最佳实施方案。

其次,炉渣集料含有一定量SiO2、Al2O3等活性成分。这些活性成分在炉渣的熟化阶段和预处理过程中如能充分与水发生火山灰反应,可显著提高炉渣的强度。已有研究认为炉渣的最佳熟化时间约为180天[11]。如此长的熟化时间导致大量炉渣堆积占用土地资源,工程工期也可能受到影响;如炉渣集料未完全熟化即投入使用,又会导致刚性材料(如水泥混凝土、砖)发生开裂,影响结构使用寿命,增加后期维护成本,与原本环境友好和可持续发展的理念背道而驰。此外,炉渣集料中的重金属、可溶性盐和其他污染物质的溶出可能对环境造成负面影响,也是限制其应用范围的主要因素。

因此,选择合适的炉渣熟化工艺、预处理工艺,是提高炉渣资源化应用范围和水平的有效途径;同时提高炉渣资源化利用知识的普及,让更多的行业了解炉渣集料,也能为炉渣集料的推广应用创造条件。

生活垃圾焚烧炉渣在我国属固体废弃物,其理化成分、矿物组成与天然建材相似,通过一定预处理工艺可将其可制备成满足技术要求的炉渣集料。本文对炉渣集料与天然建材的基本性质进行了较为全面的比较分析,认为炉渣集料的一些性能指标虽然稍逊于天然建材,但可以通过控制使用粒径与掺量而使混合料/混凝土满足工程要求。从当前炉渣集料的利用现状来看,其作为天然建材的替代材料在土木工程领域内的适用范围颇为广泛,且效果良好。进一步优化炉渣的预处理工艺和炉渣集料的制备工艺,将会有利于提高炉渣集料的资源化利用水平,从而带动建筑行业转型与发展。

基金资助项目:住房和城乡建设部科技计划项目(2019-K-140),南京林业大学青年科技创新项目(CX2019031)

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作者:李康建 赵曜

建筑材料基本性质论文 篇3:

建筑工程质量管理及技术控制要点探究

摘要:建筑工程的质量是建筑领域必须重视的关键性问题,它直接关系到人民生命、财产安全和社会的稳定长远发展,当前对于建筑工程质量管理与控制已成为建筑业相关人员的重大责任。文章对影响建筑工程质量的诸多因素进行分析研究,并提出了加强建筑工程质量管理的具体控制措施和建议。

关键词:建筑工程;质量管理;过程控制;技术措施

在建筑工程整体管理工作项目中, 质量管理的意义是至关重要的,质量管理是在建筑工程整体项目的各个阶段,指导和控制与质量有关的所有工作项目并彼此协调的活动,通常包括质量方针和目标的制定、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。技术控制是质量管理的重要内容之一,是在建筑工程整体项目的每个阶段中,对于关系到工程项目质量的各因素进行动态监控,及时发现并排除诸多不利因素,而实施的各种技术工作的总称,从而达到质量控制的目的。

1建筑工程质量的基本性质

建筑工程质量的特点是由建设工程本身和建设生产的特点决定的。建设工程及其生产的特点:一是产品的固定性,生产的流动性;二是产品多样性,生产的多样性;三是产品形体庞大、高投入、生产周期长、具有风险性;四是产品的社会性,生产的外部约束性。正是由于上述建设工程的特点而形成工程本身质量有以下基本性质。

①制约因素多。建筑工程质量受到诸多因素的影响,包括人力因素、材料设备、施工工艺和方法以及施工环境等,这些因素直接或间接地影响工程项目质量。

②质量波动大。建筑工程的项目产品没有固定的流水作业线,缺乏统一规范的工艺要求和稳定的生产环境,导致建筑工程质量易产生较大的波动。

③质量隐蔽性。由于建设工程的整体项目过程中,隐蔽工程繁多,工序复杂且交接交叉较多,时间性产品较多,如果在各阶段不及时进行质量监测,不做好质量的事前、事中和事后控制,就会对建筑工程的整体质量有很严重的影响,因此,建筑工程质量具有很大的隐蔽性。

④终检的局限性。由于建筑工程项目本身的特点,终检时没有统一具体的检测标准,又不能将项目产品进行拆卸、分解来检查其内在的质量,因此,建筑工程项目终检存在较大的局限性。

⑤评价方法的特殊性。工程质量的检查评定及验收是按检验批、分项工程、分部工程、单位工程进行的。检验批的质量是分项工程乃至整个工程质量检验的基础,检验批合格质量主要取决于主控项目和一般项目经抽样检验的结果。隐蔽工程在隐蔽前要检查合格后验收,涉及结构安全的试块、试件以及有关材料,应按规定进行见证取样检测,涉及结构安全和使用功能的重要分部工程要进行抽样检测。这种评价方法体现了“验评分离、强化验收、完善手段、过程控制”的指导思想。

2建筑工程质量管理的基本原则

建筑工程质量是指反映建筑工程满足相关标准规定或合同约定的要求,包括其在安全、使用功能及其耐久性能、环境保护等方面所有明显和隐含能力的特性总和。建筑工程项目质量管理应坚持“质量第一、预防为主”的方针和“计划、执行、检查、处理”循环工作方法,不断改进过程控制。建筑工程质量管理应当遵循的基本原则:

①目標管理的原则。目标管理是在确定工程整体目标之后,把计划的任务、方法、和措施等进行逐一的分解细化,并切实落实到执行具体工作的部门及个人,以达到质量控制的目的。

②全面管理的原则。首先指的是要全员参与管理,建筑工程项目质量是一项综合、全面的系统指标,它涉及到项目工程中每个建筑人员的工作绩效,和每个人员的利益息息相关,这就需要对于质量的管理和控制要群策群力,以完成各项质量指标;其次是要进行全过程的管理,是指从项目工程的科学决策阶段一直到竣工结束的全过程,其中每个阶段的具体项目都要进行质量控制管理。

③动态管理的原则。从建筑工程的特点来看,加强施工过程质量的动态控制是非常重要的,施工阶段的质量管理,是根据整体建筑工程的具体目标而确定质量目标,从而编制管理计划和质量控制方案,并对每个项目的细节进行的质量动态控制。

3建筑工程质量管理影响因素及存在问题

3.1建筑工程质量管理影响因素

通常把影响建筑工程质量管理的因素归为五方面:人力因素、材料设备因素、施工工艺和方法的因素以及外部环境因素等。

①人的因素。在建筑工程整体过程阶段,人力因素一直是占主导地位,关于各单位、部门的决策者、管理者以及操作者,都势必对工程产生不同程度的影响,最终影响建筑工程的整体质量。建筑现场施工的操作型工序产品一般均具有劳动密集的特性,投入劳动力众多,故难以对每个操作人员实现有效控制。

②材料、设备因素。材料和机械设备是工程施工的物质条件,进行建筑工程施工的建筑材料、构配件等工程材料的质量是否合格,都会直接影响整体建筑的使用功能及安全,这些物质条件的质量必会直接影响工程的质量。施工工序活动质量控制过程中,投入物料的面广量大,对物料的因素较难实现全面控制,多数操作型工序所用地方材料,如砂、石、砖等的质量离散性较大,加之材料往往随时进场,如何实现对于材料的实时、全面、有效的控制也是一个困难的课题。

③施工工艺和方法的因素。在进行建筑施工的过程中,各类机械设备的具体操作规范不同,就会有不同的施工工艺和方法,根据具体的施工现场采用的施工方案和组织方案,来确定施工工艺和方法,施工方案中是否合理,施工工艺是否先进,施工操作是否正确,直接会对建筑工程项目的质量产生很大的影响。

④外界环境的因素。影响一个建筑工程项目质量的外界环境因素比较多,包括地理环境、工程作业环境、工程技术环境等,环境因素具有复杂多变而且不易控制的特点,对工程质量的影响是相当重要的。加强环境管理,改进作业条件,把握好技术环境,辅以必要的措施,是控制环境对质量影响的重要保证。

3.2建筑工程质量管理存在的问题

在我国建筑施工项目施工过程中,虽然许多施工企业也建立了质量保证体系和质量责任制,但在执行过程中,质量管理意识淡薄,违反质量管理规定的现象时有发生。当前建筑工程质量管理存在的主要问题是:

①施工准备阶段质量管理存在的问题。施工准备阶段存在的问题主要有人员问题和材料问题。其中人员问题包括:项目经理学历不高,粗放式管理,缺少系统培训;指派与工程有一定社会关系的人员任项目经理,但工程管理经验不足;后勤人员分工不明确,找不到责任人。材料问题包括:没有按照设计、业主或监理的要求进货,不符合工程施工的要求;材料进场没有进行检验或匆忙检验,导致用不合格材料进行施工;材料保管和使用不当,材料用量发生变更,导致材料用量和配合比例不对;材料发生错用,材料混合堆放,导致工程实体强度和刚度的改变。

②现场施工阶段质量管理存在的问题。现场施工阶段,是建筑施工项目管理工作中的关键,在该阶段会出现人员问题、机械问题和方法问题。人员因素:大部份农民工文化程度偏低,未参加过技能岗位培训或未取得有关岗位证书和技术等级证书,技术业务尖子少,高级技工短缺,难完成高、精、尖技术含量的程,同时对新技术、新机械、新材料的使用存在一定的困难;机械因素:机械使用率不高,生产率低下;机械选用不够,机械性能不好,由于缺少技术创新支持,新型机械的应用力度不够;方法因素:在每个分项工程施工前,项目管理人员未详细进行施工方案和施工工艺交底;未正确合理安排工序和做好细部处理;未进行质量保证措施交底。

③施工竣工扫尾阶段质量管理存在的问题。项目管理善始善终从现阶段的情况看,由于许多施工企业普遍存在人员、技术力量相对匮乏的情况,或者基于人工成本的考虑,很多项目到了竣工扫尾阶段,企业就把主要技术力量抽调到其他在建项目,以致扫尾工作拖拖拉拉,成品保护措施不到位,质量管理资料和竣工验收资料缺失或不正确、完整,对初验中甲方提出的意见,没根据设计要求和合同内容认真处理。

4加强建筑工程质量管理的技术控制措施

现结合近几年现场施工管理工作体会,对房屋建筑的施工管理中的常见质量问题提出一些看法和具体管理措施。

4.1做好事前预防,施工准备工作具体完备

①强化建筑人员对对建筑工程质量意识的树立。首先,对建筑工程管理者进行宣传教育,使领导者从思想上加强对工程质量重要性的高度重视;其次,在强化培养质量意识的同时,积极采取网络管理的方式,使整个团体能够形成质量管理网络,为质量管理提供强大的组织保证;另外,实行质量管理终身责任制,将工程质量的好坏直接与个人的切身利益挂钩,使每位工程人员都能够增强工作责任心,积极主动地加强质量管理。

②做好建筑人员的整体素质的把控。对于各类建筑人员,要审查其相关的有效证件及资历, 并详细考察各类人员的搭配情况、人员数量等能否满足工程要求,否则不许上岗作业;另外,要加强各类建筑人员的岗位培训, 提高全体人员的专业技术水平,并使其掌握質量技术控制的主要方法,严格按批准的施工方案和技术措施进行操作, 真正做到内业指导外业。

③建立和健全质量管理制度。施工单位在建筑工程施工报建前,应制定相关的质量管理制度,并按工程的具体实际情况设置项目管理机构,以及合理有效的配备相应的管理人员;所有的项目建设单位,进行发包时要对承包单位提出明确的质量要求和规定;施工单位在建筑项目实施过程中,要遵守国家法律、法规的具体规定,将项目的施工发包或委托给具有一定资质等级的施工单位,不得将发包工程进行肢解。

④对建筑材料和机械设备的合理控制。建筑工程所需原材料必须要有出厂合格证,方可进场使用,对于进场的实物,严格督促施工单位按规定比例取样质捡或抽捡, 经检验合格后方可在工程中使用,对检验不合格的原材料作出标识, 并及时清理出现场;关于建筑所需的构配件及一些辅助材料,要求施工单位填报主要材料及构配件供货商资质报审表,还要提供营业执照、企业资质证书等有效证件;对施工单位报送的施工机械设备报审表及相关证件进行审查,并对所报机械设备的名称、规格型号、技术性能等进行现场检测和核对,以确保机械设备运行处于最佳状态,还要求施工单位定期对机械设备进行维护和保养。

4.2实施动态控制,事中进行科学监控

①积极创造良好的施工环境。外界施工环境涉及面很广,包括地质、水文、气象等因素,尤其是这些因素具有极其不稳定的特殊性质,直接会对工程质量产生较大的影响。在施工前一定要了解工程的基本特点,针对不利的施工环境因素,积极采取有效的预防措施;关于预防气候及自然灾害等不可抗力的因素造成的影响,需要拟定保证季节性施工质量的相关措施,以避免工程质量遭到破坏;对于施工现场的环境要做好合理安排,保证材料、设备堆放合理有序以及施工现场清洁整齐,为建筑工程的顺利进行创造良好的施工环境。

②有效合理的控制施工工艺和施工方法。要审查施工单位报送的施工组织设计及质量计划,与实现目标的质量计划进行对比审核,确保施工方法的可行性;对于技术难度大和施工复杂的关键部位要求施工单位提交作业指导书,内容应包括施工方法、质量要求以及施工过程中出现意外的应急措施;在任何分项工程施工前,应结合施工的实际情况分析研究施工工艺,在施工过程中严格执行施工工艺和相应的工作程序,理解技术标准,明确分工,以保证工程施工后有效的控制好工程质量。

③做好每个工序质量点的动态合理控制。建筑工程项目要与工程监理单位密切配合,监理工程师要明确工程特点,把易发生质量问题的工程节点部位作为质量控制的重点,并纳入监理实施细则或监理规划中,在施工的整体过程中进行重点控制;监理人员要依据相关规定做好全天巡视、旁站和检验工作,将预防为主和检验把关相结合,及时发现违规违章操作,做好工序的交接检查验收和逐道工序产接检查,以确保严格控制建筑工程质量。

4.3事后公正合理验收,及时采取补救措施

事后验收是质量控制的最后的补救措施。通过监理工程师的事后验收,发现施工中存在的质量问题或重大质量隐患,并及时发布工程暂停令,要求施工单位进行停工整改,监理工程师对于一些质量事故和事后问题进行实质性处理,并积极配合相关单位及时提出合理可行的处理意见,以保证对施工质量的严格控制。

5结语

综上所述,做好建筑工程的质量管理关键在于技术控制,技术控制是建筑工程质量的重要保证。坚持“事前、事中、事后”的全过程质量控制,事前质量控制的主要内容是对可能影响工程质量的因素进行分析、评估,并通过相应的措施手段将隐患消灭在萌芽状态。事中质量控制的主要内容是人员、材料以及机械的使用管理,此外还有施工过程的质量控制。施工过程中的质量控制是质量管理中最重要的环节,相关人员应该高度重视。事后质量控制主要内容包括隐蔽工程的质量验收、对已完成部分复检过程中发现的质量问题采取切实有效的措施进行解决,避免今后出现与之相类似的问题。在各环节、各工序对影响质量的各个因素进行有效的控制,将各因素协调到最佳程度,对保证建筑工程整体质量的提高有重要的意义。

参考文献:

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[2] 张喆.浅谈如何加强建设工程质量监督[J].广西城镇建设,2010,(8).

[3] 赵文海,付义健.工程质量监督管理措施探讨[J].科技风,2010,(6).

[4] 朱同照.建筑工程质量有效监督管理若干问题的思考[J].中小企业管理与科技,2009,(12).

[5] 孟晓忠.建筑工程施工阶段质量监理的控制措施[J].中小企业管理与科技,2009,(12).

作者:吴金洪

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