殷峰，李洪波

（1.山東省微山縣建設(shè)工程質(zhì)量安全服務(wù)中心，濟(jì)寧277600 2.山東省微山縣建筑安裝工程公司，濟(jì)寧 277600）

1 前言

鋼筋混凝土作為房屋建筑工程的主要結(jié)構(gòu)材料之一，以其高強(qiáng)度、耐久性和適應(yīng)性等特點(diǎn)成為了應(yīng)用的首選。然而，在長(zhǎng)期使用和變化多端的自然環(huán)境影響下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，這不僅影響建筑的美觀，更會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生潛在威脅。因此，深入了解鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，并采取科學(xué)有效的防治措施顯得尤為重要。

2 房屋建筑工程鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生原因

2.1 荷載因素

房屋建筑工程中，鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜而深刻的問(wèn)題，其中荷載因素是裂縫產(chǎn)生的重要原因。荷載主要分為靜荷載和動(dòng)荷載兩種，其對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響不可忽視。

2.1.1 靜荷載

靜荷載是指結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時(shí)作用在構(gòu)件上的恒定荷載，如自重、建筑物自身的重量等，這些荷載會(huì)使得結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，若應(yīng)力超過(guò)混凝土的承載能力，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。首先，考慮自重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。自重是最基本的靜荷載，它是結(jié)構(gòu)在地球重力場(chǎng)中受到的荷載。鋼筋混凝土的密度一般在2400kg/m3～2600kg/m3之間，因此在建筑工程中，自重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是顯著的。假設(shè)某建筑結(jié)構(gòu)的自重為1000kN，若該結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)面積為500m2，則其平均自重荷載為2kN/m2。其次，考慮其他靜荷載，如外部荷載。外部荷載可能來(lái)自附近建筑物、設(shè)備、人員等，這些荷載在結(jié)構(gòu)上會(huì)產(chǎn)生較大的壓力和應(yīng)力集中，引起混凝土裂縫問(wèn)題。

2.1.2 動(dòng)荷載

動(dòng)荷載是指變化的荷載，如風(fēng)荷載、地震荷載等，這些荷載變化可能會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生震動(dòng)和變形，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。首先，考慮風(fēng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。風(fēng)荷載是一種常見(jiàn)的動(dòng)荷載，特別是對(duì)高層建筑，其影響不可忽視。風(fēng)壓對(duì)建筑物產(chǎn)生的荷載取決于風(fēng)速、建筑物形狀、朝向等因素。例如，當(dāng)風(fēng)速為30m/s 時(shí)，對(duì)平面面積為1000m2的建筑物產(chǎn)生的風(fēng)荷載可達(dá)180kN。其次，考慮地震荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。地震荷載是一種復(fù)雜且危險(xiǎn)的動(dòng)荷載，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響可以在瞬時(shí)內(nèi)造成嚴(yán)重破壞。地震荷載取決于地震的震級(jí)、震中距、地質(zhì)條件等因素。以震級(jí)為7.0 的地震為例，對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的地震荷載可達(dá)2000kN。

綜上所述，靜荷載和動(dòng)荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的影響不可忽視，合理設(shè)計(jì)和考慮這些荷載是預(yù)防和減少裂縫產(chǎn)生的重要手段。在實(shí)際工程中，必須通過(guò)合理地設(shè)計(jì)和施工措施以及適當(dāng)考慮各種荷載的影響，最大程度地保障鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全。

2.2 溫度和濕度變化

溫度和濕度是影響鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的重要因素。溫度的變化會(huì)導(dǎo)致混凝土的體積變化，而濕度的變化則會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度和內(nèi)部應(yīng)力分布，從而誘發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

2.2.1 溫度變化

溫度的變化會(huì)引起混凝土體積的變化，進(jìn)而產(chǎn)生應(yīng)力，若這些應(yīng)力超過(guò)混凝土的承載能力，就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。混凝土的線膨脹系數(shù)一般為0.000010/°C，這意味著每升高1°C，混凝土的體積就會(huì)膨脹0.00001 倍，這看似微小的變化在建筑物的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生明顯的影響。

首先，考慮溫度升高對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。在高溫季節(jié)，建筑物受到陽(yáng)光直射，混凝土受熱膨脹，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力增加，超過(guò)了混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生裂縫。例如，在酷熱的夏季，氣溫上升到40°C，如果混凝土結(jié)構(gòu)的初始溫度為20°C，根據(jù)線膨脹系數(shù)，其體積將膨脹0.00001×20°C=0.0002。其次，考慮溫度下降對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。在寒冷的季節(jié)，混凝土?xí)驗(yàn)榈蜏囟湛s，可能引起內(nèi)部拉應(yīng)力增大，同樣會(huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2.2 濕度變化

濕度的變化也是導(dǎo)致鋼筋混凝土裂縫的重要因素?；炷恋膹?qiáng)度和穩(wěn)定性與其含水量有密切關(guān)系，濕度的變化會(huì)引起混凝土內(nèi)部的水分流動(dòng)，影響混凝土的強(qiáng)度和內(nèi)部應(yīng)力分布。

首先，濕度變化對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響?；炷潦且环N多孔材料，其內(nèi)部含有大量孔隙，濕度的變化會(huì)影響混凝土孔隙內(nèi)的水分含量，從而影響混凝土的強(qiáng)度。高濕度會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度，而干燥的條件則會(huì)導(dǎo)致混凝土變脆，易產(chǎn)生裂縫。其次，考慮濕度變化對(duì)混凝土體積的影響。濕度變化會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部水分的膨脹或收縮，引起混凝土體積的變化，從而產(chǎn)生應(yīng)力，這些應(yīng)力如若超過(guò)混凝土的承載能力，將會(huì)導(dǎo)致裂縫問(wèn)題。

綜上所述，溫度和濕度的變化會(huì)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著影響，理解這些影響是確保建筑物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全的重要步驟，也為制定有效的防治措施提供了基礎(chǔ)。在實(shí)際工程中，應(yīng)采取相應(yīng)措施以減小溫濕度變化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性。

2.3 混凝土材料性質(zhì)

混凝土作為鋼筋混凝土的主要構(gòu)成材料，其性質(zhì)直接影響著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。混凝土材料性質(zhì)導(dǎo)致鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.3.1 混凝土的收縮性

混凝土在固化和干燥過(guò)程中會(huì)發(fā)生收縮，主要分為塌落收縮、干縮和水化收縮。其中，干縮和水化收縮是混凝土材料性質(zhì)導(dǎo)致裂縫的重要原因。干縮是指混凝土在干燥過(guò)程中由于失去了部分水分而引起的體積減小，這種收縮在混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。水化收縮是指混凝土中水分參與水泥水化反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的體積收縮，同樣會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力和裂縫。

2.3.2 混凝土的抗拉強(qiáng)度

混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，容易發(fā)生拉應(yīng)力下的裂縫。在受到外部荷載作用時(shí)，尤其是受拉力作用時(shí)，混凝土?xí)a(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，當(dāng)這些應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，這種裂縫會(huì)進(jìn)一步影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

2.3.3 混凝土的溫度敏感性

混凝土的體積隨著溫度的變化而發(fā)生變化，這種溫度敏感性是混凝土材料性質(zhì)的重要體現(xiàn)。溫度變化會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱應(yīng)力和冷應(yīng)力，尤其在高溫季節(jié)和低溫季節(jié)，這些應(yīng)力會(huì)引發(fā)裂縫。例如，在高溫季節(jié)，混凝土受熱膨脹，將會(huì)引起溫度裂縫。

3 房屋建筑工程鋼筋混凝土裂縫防治措施

3.1 設(shè)計(jì)階段

在房屋建筑工程的設(shè)計(jì)階段，鋼筋混凝土裂縫防治措施至關(guān)重要，影響著建筑物的穩(wěn)定性和使用壽命。設(shè)計(jì)人員首先要考慮工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、荷載條件、材料性能等方面的因素，以確保設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)能夠滿足使用壽命、安全性和穩(wěn)定性的要求。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和荷載情況選用適當(dāng)抗裂強(qiáng)度等級(jí)的混凝土，確?；炷恋目沽研阅苣軌驖M足實(shí)際需要。在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置構(gòu)造縫、伸縮縫等裂縫控制措施，減少裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。

設(shè)計(jì)階段要注意深入分析建筑物的受力特點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布局，減少混凝土的受力集中，盡量避免應(yīng)力集中引起裂縫。在梁、柱等主要承重構(gòu)件的連接部位，應(yīng)采取合適的防裂措施，如采用搭接連接、加設(shè)受拉箍等方式，以增強(qiáng)連接部位的抗裂能力。此外，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土配筋的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，確保配筋的合理布置和足夠的受力能力，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗裂性能。要綜合考慮混凝土的收縮、溫度、荷載等因素對(duì)裂縫的影響，合理選用預(yù)應(yīng)力、張拉等技術(shù)，以控制和減小裂縫的產(chǎn)生。

例如，某棟多層住宅建筑位于地震多發(fā)地區(qū)，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了地震荷載，并選用了高強(qiáng)度、高抗震性能的混凝土材料；在結(jié)構(gòu)布局上采用了合理的受力分布，避免了局部應(yīng)力集中；在構(gòu)造縫、伸縮縫的設(shè)置上，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力情況，采用了柔性構(gòu)造縫，以減少裂縫的發(fā)生；在配筋設(shè)計(jì)上，充分考慮了混凝土的受力特點(diǎn)，合理布置配筋，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗裂能力。

3.2 施工階段

在房屋建筑工程中，施工階段是確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不發(fā)生裂縫的關(guān)鍵，因此，在施工過(guò)程中，必須采取一系列嚴(yán)密的防治措施，以保證混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

為了有效防止鋼筋混凝土裂縫的產(chǎn)生，施工前必須進(jìn)行詳細(xì)的勘察與準(zhǔn)備工作，這一步驟至關(guān)重要，因?yàn)樗鼮楹罄m(xù)工作奠定了基礎(chǔ)。在勘察階段，必須對(duì)工程所在地的地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)研究，了解地下水位、土壤類型以及潛在的地質(zhì)問(wèn)題，只有充分了解這些信息，才能制定出合理的基坑開挖方案。在基坑開挖中，如果不謹(jǐn)慎進(jìn)行，將會(huì)導(dǎo)致地基沉降、地下水位變化等問(wèn)題，最終誘發(fā)混凝土裂縫問(wèn)題。因此，基坑開挖時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選擇合適的支護(hù)措施，如鋼支撐、攪拌樁或土壤改良，這些措施的選擇需要依賴于具體情況和工程的要求，以確?；拥姆€(wěn)定性和周圍建筑物的安全。

另外，混凝土的溫度和濕度控制在施工階段也至關(guān)重要。溫度和濕度的變化可以導(dǎo)致混凝土收縮和膨脹，從而引發(fā)裂縫。因此，在施工前，必須確定施工期間的氣溫和濕度情況，并采取相應(yīng)的措施來(lái)調(diào)節(jié)混凝土的溫度和濕度。特別是在炎熱的季節(jié)，應(yīng)采取降溫措施，例如覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)、定期噴水等，以減緩混凝土的溫度升高。此外，合理的澆筑工序安排也可以幫助施工避免急劇的溫度變化，從而減少裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。

在混凝土澆筑過(guò)程中，坍落度和振搗密實(shí)都是關(guān)鍵因素，坍落度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致混凝土難以流動(dòng)，而坍落度過(guò)高則可能引發(fā)混凝土流動(dòng)不穩(wěn)定。因此，必須確?；炷恋奶涠瓤刂圃?5 厘米—17 厘米范圍內(nèi)，以便在澆筑過(guò)程中均勻分布并填充模板。同時(shí)，混凝土的振搗密實(shí)也至關(guān)重要，其有助于排除混凝土中的氣泡和空洞，確?；炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)均勻致密，這可以通過(guò)合適的振搗設(shè)備和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，施工過(guò)程中應(yīng)密切監(jiān)測(cè)混凝土表面的小裂縫和孔洞，如果發(fā)現(xiàn)任何裂縫或孔洞，必須及時(shí)修補(bǔ)，以確?；炷恋恼w性，這可以通過(guò)填充混凝土表面的缺陷，使用適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料來(lái)完成。

3.3 養(yǎng)護(hù)階段

在房屋建筑工程中，養(yǎng)護(hù)階段對(duì)于鋼筋混凝土裂縫防治至關(guān)重要。養(yǎng)護(hù)階段是確保混凝土強(qiáng)度、耐久性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是避免裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的重要時(shí)期。

養(yǎng)護(hù)溫度和濕度控制：在養(yǎng)護(hù)階段，充分了解混凝土的類型、配合比和養(yǎng)護(hù)要求非常重要。一般而言，最初24 小時(shí)內(nèi)要保持較高的濕度，以減少混凝土表面干裂的可能性。在養(yǎng)護(hù)初期，要采取濕養(yǎng)措施，保持混凝土表面濕潤(rùn)。溫度方面，根據(jù)混凝土類型，采用合適的溫度控制，一般要控制在適宜的范圍內(nèi)，避免急劇的溫度變化，以防裂縫產(chǎn)生。

濕養(yǎng)和包覆養(yǎng)護(hù)：剛澆筑的混凝土需要保持一定的濕度，以確保水分充分滲透和混凝土的充分水化反應(yīng)。采用濕養(yǎng)措施，可使用噴水、覆蓋濕棉被等方式，保持混凝土表面濕潤(rùn)。隨后，逐步降低濕度，采取逐步干燥的養(yǎng)護(hù)方式，以避免急劇的濕度變化導(dǎo)致混凝土表面裂縫。

遮陽(yáng)遮風(fēng)：在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，要根據(jù)氣象條件合理設(shè)置遮陽(yáng)網(wǎng)、遮雨篷等遮擋設(shè)施，防止過(guò)強(qiáng)的陽(yáng)光直射和強(qiáng)風(fēng)對(duì)混凝土表面的不利影響。遮陽(yáng)遮風(fēng)設(shè)施的選擇和布置應(yīng)結(jié)合實(shí)際天氣情況，確保養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的溫度和濕度穩(wěn)定。

養(yǎng)護(hù)時(shí)間的控制：養(yǎng)護(hù)時(shí)間的控制對(duì)于混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性發(fā)展至關(guān)重要，應(yīng)根據(jù)混凝土的配合比、強(qiáng)度等特性，合理控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間。通常，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)不少于28 天，以保證混凝土充分硬化和強(qiáng)度的發(fā)展。在此期間，需定期檢查混凝土的狀態(tài)，及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施以確保養(yǎng)護(hù)的有效性。

以一棟多層住宅建筑的地板板梁混凝土澆筑為例，養(yǎng)護(hù)期間的平均氣溫控制在20 攝氏度，相對(duì)濕度保持在70%—85%之間。施工人員采用了濕養(yǎng)方式，養(yǎng)護(hù)初期采用覆蓋濕棉被的方式保持表面濕潤(rùn)，后續(xù)逐步減少濕度，直至最終干養(yǎng)。養(yǎng)護(hù)持續(xù)時(shí)間為28 天，充分保障了混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

4 結(jié)論

綜上所述，針對(duì)鋼筋混凝土裂縫問(wèn)題，需要在設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等不同階段采取相應(yīng)的綜合防治措施。只有通過(guò)多方面、多層次的努力，才能確保建筑物的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。通過(guò)深刻的分析和有效的措施，必定能夠解決和預(yù)防鋼筋混凝土裂縫問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)建筑工程質(zhì)量目標(biāo)。