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文檔簡介

1、鋼筋混凝土結構裂縫控制指 南1內 容 簡 介 鋼筋混凝土結構裂縫控制指南章節條文,首先概括簡介了鋼筋混凝土結構裂縫控制指南適用范圍、鋼筋混凝土結構的裂縫、裂縫的類型、裂縫產生的原因及對應于不同原因的裂縫控制措施。繼之,分章就設計、材料、配合比及施工方面系統地提出了為控制裂縫所應采取的具體措施。2前 言 裂縫是混凝土工程中最常見的一種缺陷。這里所說的裂縫是指肉眼可見的宏觀裂縫,而不是微觀裂縫,其寬度應在0.05mm以上。混凝土出現宏觀裂縫的原因多種多樣,通常是因混凝土發生體積變化時受到約束,或因受到荷載作用時,在混凝土內引起過大拉應力(或拉應變)而產生裂縫。3 混凝土的微觀裂縫則為一般混凝土所固

2、有,因為混凝土是由水泥漿體水化硬化后的水泥石與砂、石骨料組成,它們的物理力學性能并不一致,水泥漿體硬化后的干縮值較大,而混凝土中的骨料則限制了水泥漿體的自由收縮,這種約束等作用使混凝土內部從硬化開始就在骨料與水泥漿體的粘結面上出現了微裂縫。4 也就是說,即使沒有外部荷載作用,或者即使混凝土發生體積變化時沒有受到外部的約束,混凝土內部已經有了微裂縫,但是這些微裂縫在不大的外力或變形作用下是穩定的,當外力或變形作用較大時,這些粘結面上微裂縫就會發展,當外力或變形作用更大時,微裂縫就會擴展穿過硬化后的水泥石,逐漸發展成可見的宏觀裂縫。5 多數輕微細小的宏觀裂縫,對工程結構的承載能力、使用功能和耐久性

3、不會有大的影響,只是有損結構的外觀,引起對工程質量的疑慮。當可見的宏觀裂縫較寬較深時,會影響結構的抗滲性能,導致水分及有害物質滲入,誘發鋼筋銹蝕或加速混凝土的自然老化,從而損害工程結構的承載能力、使用功能和耐久性。 6 混凝土結構產生宏觀裂縫不外乎是由于混凝土原材料質量低劣、配合比選定不當;或是由于施工過程的施工方法有誤或工藝欠佳;或是由于設計有誤;或對溫度變化和混凝土收縮產生的拉應力估計不足;或混凝土已遭受腐蝕或重大損傷,結構存在嚴重薄弱環節,成為結構面臨破壞的前兆。所以必須采取各種措施預防或減少產生宏觀裂縫,一旦出現宏觀裂縫,就須分析其原因,并采取適當修補措施。7 鋼筋混凝土結構裂縫控制指

4、南章 節 條 文81.2 應用時注意事項 對裂縫及其引起鋼筋混凝土結構損害的控制,需貫徹“防、放、抗”相結合治理的原則,從設計、材料、配合比及施工等各方面綜合考慮,統籌處理。9第2章 裂縫的類型、產生原因及控制2.1 裂縫的類型 當裂縫已影響到或可能發展到影響結構性能、使用功能或耐久性時稱為有害裂縫。不少情況下,混凝土出現的可見裂縫對結構性能、使用功能或耐久性等不會有大的影響,只是影響結構的外觀,對這些裂縫稱為無害裂縫。雖稱為無害裂縫,但也反映了在原材料、配合比和施工過程中或在設計中存在某些缺陷,也應予以關注和改進。10 裂縫就其開裂深度可分為表面的、貫穿的;就其在結構物表面形狀可分為網狀裂縫

5、、爆裂狀裂縫、不規則短裂縫、縱向裂縫、橫向裂縫、斜裂縫等;裂縫按其發展情況可分為穩定的和不穩定的、能愈合的和不能愈合的;裂縫按其產生的時間可分為混凝土硬化之前產生的塑性裂縫和硬化之后產生的裂縫;裂縫按其產生的原因,可分為荷載裂縫和變形裂縫。荷載裂縫是指因動、靜荷載的直接作用引起的裂縫。變形裂縫是指因不均勻沉降、溫度變化、濕度變異、膨脹、收縮、徐變等變形因素引起的裂縫。2.2 裂縫產生的原因概括分類如下面所示。11一、與結構設計及受力荷載有關的1、在設計荷載范圍內,超過設計荷載范圍或設計未考慮到的作用2、地震、臺風作用等3、構件斷面尺寸不足、鋼筋用量不足、配置位置不當4、結構物的沉降差異5、次應

6、力作用6、對溫度應力和混凝土收縮應力估計不足12二、與使用及環境條件有關的1、環境溫度、濕度的變化2、結構構件各區域溫度、濕度差異過大3、凍融、凍脹4、內部鋼筋銹蝕5、火災或表面遭受高溫6、酸、堿、鹽類的化學作用7、沖擊、振動影響13三、與材料性質和配合比有關的1、水泥非正常凝結(受潮水泥、水泥溫度過高)2、水泥非正常膨脹(游離CaO、游離MgO、含堿量過高)3、水泥的水化熱4、骨料含泥量過大5、骨料級配不良6、使用了堿活性骨料或風化巖石147、混凝土收縮8、混凝土配合比不當(水泥用量大、用水量大、水膠比大、砂率大等)9、選用的水泥、外加劑、摻合料不當或匹配不當10、外加劑、硅灰等摻合料摻量過

7、大15四、與施工有關的1、拌和不均勻(特別是摻用摻合料的混凝土),攪拌時間不足或過長,拌和后到澆筑時間間隔過長2、泵送時增加了用水量、水泥用量3、澆筑順序有誤,澆筑不均勻(振動趕漿、鋼筋過密)4、搗實不良,坍落度過大、骨料下沉、泌水,混凝土表面強度過低就進行下一道工序5、連續澆筑間隔時間過長,接茬處理不當6、鋼筋搭接、錨固不良,鋼筋、預埋件被擾動7、鋼筋保護層厚度不夠168、滑模工藝不當(拉裂或塌陷)9、模板變形、模板漏漿或滲水10、模板支撐下沉、過早拆除模板、模板拆除不當11、硬化前遭受擾動或承受荷載12、養護措施不當或養護不及時13、養護初期遭受急劇干燥(日曬、大風)或凍害14、混凝土表面

8、抹壓不及時15、大體積混凝土內部溫度與表面溫度或表面溫度與環境溫度差異過大172.3 裂縫的控制2.3.1 為了控制鋼筋混凝土結構的裂縫,除應遵守混凝土結構設計規范 GB 50010、混凝土結構工程施工質量驗收規范GB 50204、普通混凝土配合比設計規程JGJ55等有關規范、標準的規定外,還應對本指南所列的裂縫產生的各種原因,采取相應控制措施。182.3.2 鋼筋混凝土結構裂縫的控制,主要是為了控制有害裂縫,減少(小)可見裂縫,以保證建筑結構的安全性、耐久性和使用功能。192.4 裂縫控制措施的分類 設計方面的措施; 材料、配合比方面的措施; 施工方面的措施。 每方面又分為必須采取的“基本措

9、施”和特殊情況時采取的“特殊措施”。2.5 對應于不同原因的裂縫控制措施20基本措施荷載,收縮,使用環境溫度變化,管線配置不當,保護層厚度不足,抗溫度收縮配筋不足設計方面的收縮,膨脹,碳化,氯化物,堿骨料反應,泌水材料,配合比方面的鋼筋預埋件位置移動,管線配置不當,搗實不良,骨料下沉,泌水,初期急劇干燥,施工擾動,養護不良,保護層厚度不足 施工方面的注: 彎曲、剪切和軸心受拉構件的荷載; 混凝土中氯離子含量,應符合混凝土結構 設計規范GB 50010和混凝土質量控制 標準GB 50164的規定;21特殊措施不均勻沉降,氯化物,水泥水化熱,凍融,環境腐蝕設計方面的水泥水化熱,氯化物,凍融材料、配

10、合比方面的水泥水化熱,初期凍害,初期急劇干燥施工方面的注: 外部侵入的氯化物。22第3章 有關設計方面的措施3.1 一般規定3.1.1 設計混凝土結構構件時,對其承受的永久荷載和可變荷載應按建筑結構荷載規范GB 50009中的規定采用;施工過程中的臨時荷載,可按預期的最大值確定;機械運轉或運輸機具運轉時產生的動荷載,按特殊荷載確定。設計時應避免在設計使用年限內發生結構構件不應有的超載。233.1.2 設計時除應符合混凝土結構設計規范GB 50010的規定外,尚應根據當地地震裂度等級、建筑物的規模、體量、體形、平面尺寸、地基基礎情況、結構體系類別、當地氣候條件、使用功能需要、使用環境、裝飾要求、

11、施工技術條件、房屋維護管理條件等因素,全面慎重地考慮對混凝土結構構件采取有效設計措施,控制混凝土收縮、溫度變化、地基基礎不均勻沉降等原因產生的裂縫。243.1.3 控制最大裂縫寬度的目標值 鋼筋混凝土結構構件的最大裂縫寬度限值是保證結構構件耐久性的設計目標值,見下表。 需要考慮防止漏水的最大裂縫寬度的目標值要根據可靠資料確定。25鋼筋混凝土結構最大裂縫寬度限值環境類別一二三最大裂縫寬度限值/mm0.3(0.4)0.20.2 一類環境是指室內正常環境。 二類環境是指室內潮濕環境;非嚴寒和非寒冷地區的露天環境、與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境;嚴寒和寒冷地區的露天環境;與無侵蝕性的水或土壤直接接

12、觸的環境。 三類環境是指使用除冰鹽的環境;嚴寒和寒冷地區冬季水位變動的環境;濱海室外的環境。26 3. 在一類環境下,對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗算的吊車梁,其最大裂縫寬度限值應取為0.2mm;對鋼筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂縫寬度限值應取為0.3mm。 273.1.4 對較長的建筑結構在設計時可采取分割措施(設置沉降縫、防震縫、伸縮縫等),將建筑物分割為長度較短的若干結構單元,以減少混凝土收縮、溫度變化或地基不均勻沉降產生的結構構件內部拉應力。也可采取加強結構構件剛度或增設除按通常承載力計算所需結構構件配筋量外的構造鋼筋或設置后澆帶或對地基進行處理等措施。283.1.5 應采取有效措

13、施加強建筑物屋面、外墻或構件外露表面的保溫、隔熱性能,減少溫度變化和日照對混凝土結構構件產生的不利影響。3.1.6 對跨度較大的混凝土受彎構件宜采用預加應力或其他有效措施,控制正截面、斜截面裂縫的開展并減小其寬度。293.2 基本控制措施3.2.1 在板的溫度、收縮應力較大區域(如跨度較大并與混凝土梁及墻整澆的雙向板的角部和中部區域或當垂直于現澆單向板跨度方向的長度大于8m時沿板長度的中部區域等)宜在板未配筋表面配置控制溫度收縮裂縫的構造鋼筋。 303.2.2 在房屋下列部位的現澆混凝土樓板、屋面板內應配置抗溫度收縮鋼筋: 當房屋平面體形有較大凹凸時,在房屋凹角處的樓板; 房屋兩端陽角處及山墻

14、處的樓板; 房屋南面外墻設大面積玻璃窗時,與南向外墻相鄰的樓板; 房屋頂層的屋面板; 與周圍梁、柱、墻等構件整澆且受約束較強的樓板。313.2.3 當樓板內需要埋置管線時,現澆樓板的設計厚度不宜小于110mm。管線必須布置在上下鋼筋網片之間,管線不宜立體交叉穿越,并沿管線方向在板的上下表面一定寬度范圍內采取防裂措施。3.2.4 樓板開洞時,當洞的直徑或寬度(垂直于構件跨度方面的尺寸)不大于300mm時,可將受力鋼筋繞過洞邊,不需截斷受力鋼筋和設置洞邊附加鋼筋。當洞的直徑較大時,應在洞邊加設邊梁或在洞邊每側配置附加鋼筋。32 3.2.5 為控制現澆剪力墻結構因混凝土收縮和溫度變化較大而產生的裂縫

15、,墻體中水平分布筋除滿足強度計算要求外,其配筋率不宜小于0.4%,鋼筋間距不宜大于100mm。外墻墻厚宜大于160mm,并宜雙排配置分布鋼筋。333.2.7 對大體積混凝土工程,可采取降低混凝土水化溫升的有效措施;對大面積混凝土工程可采用分段間隔澆筑措施,分段原則應根據結構條件確定,經過大于10d的養護再將各分段連成整體。對有防水要求的結構,應在分段之間設置鋼止水帶,并仔細處理好施工縫。對較長的工程可設置“后澆帶”(每隔3050m設置一道)。343.2.8 為解決高層建筑與裙房間沉降差異過大而設置的“沉降后澆帶”。3.2.9 樓板、屋面板采用普通混凝土時,其強度等級不宜大于C30,基礎底板、地

16、下室外墻不宜大于C35。353.2.10 框架結構較長(超過規范規定設置伸縮縫的長度)時,縱向梁側邊宜配置足夠的抗溫度收縮鋼筋。3.3 特殊措施3.3.1 為控制水泥水化熱產生的混凝土裂縫,除施工中應采取有效措施降低混凝土在硬化過程中的水化溫升外,設計中應在預計可能產生裂縫的部位配置足夠的構造鋼筋或設置誘導縫。 363.3.2 為控制因凍融產生的混凝土裂縫,在外露的混凝土構件表面應采取有效的防凍處理,緩和混凝土的急劇降溫,并采用有效的防水措施,保持混凝土的干燥狀態。3.3.3 為控制混凝土內部氯化物引起鋼筋銹蝕產生的裂縫,應根據混凝土結構所處的環境條件,按混凝土結構設計規范GB 50010的規

17、定確定構件的最小混凝土保護層厚度和最大氯離子含量。373.3.4 為控制有可能受外部侵入的氯化物引起鋼筋銹蝕產生的裂縫,必要時可在構件表面采取保護措施,預防氯化物的侵入,此外設計中也應加嚴控制裂縫寬度的限值,并應適當加大混凝土保護層厚度。38第四章 有關材料和配合比方面的措施4.1 一般規定 為了控制混凝土結構的有害裂縫,應妥善選定組成材料和配合比,以使所制備的混凝土除符合設計和施工所要求的性能外,還應具有抵抗開裂所需要的功能。4.2 材料4.2.1 水泥。宜用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥;對大體積混凝土,宜采用中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥。使用時水泥的溫度

18、不宜超過60。 39 4.2.2 骨料。對混凝土用的骨料應符合普通混凝土用砂質量標準及檢驗方法JGJ 52、普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗方法JGJ 53及其他國家現行有關標準的規定,且應優選潔凈、級配良好的中砂和級配良好、空隙率較小的粗骨料。40 混凝土結構如處在潮濕環境中,特別是室外和地下工程,其混凝土應采用上述標準中規定的非堿活性的骨料。 41混凝土堿含量限值反映類別環境條件混凝土最大堿含量(按Na2O當量計)/(kg/m3 )一般工程結構重要工程結構特殊工程結構堿硅酸鹽反應干燥環境不限制不限制3.0潮濕環境3.53.02.0含堿環境3.0用非活性骨料424.2.3 礦物摻合料。為

19、改善混凝土性能應在其中摻入礦物摻合料,所用礦物摻合料應分別符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB 1596、用于水泥和混凝土中的粒化高爐礦渣粉GB/T 18046、天然沸石粉在混凝土和砂漿中應用技術規程JGJ/T 112等的規定。粉煤灰摻量不宜超過水泥用量的30%,對現澆樓板不宜超過20%;礦渣粉摻量不宜超過水泥用量的50%;沸石粉不宜超過水泥用量的10%;硅粉不宜超過水泥用量的10%;采用復合礦物摻合料時,其摻量不宜超過水泥用量的50%。434.3 配合比4.3.1 混凝土配合比除應按普通混凝土配合比設計規程JGJ 55的規定,根據要求的強度等級、抗滲等級、耐久性及工作性等進行配合比設計外,其配

20、制的混凝土還應符合4.3.24.3.10的規定。4.3.3 坍落度。在滿足施工要求的條件下,盡量采用較小的混凝土坍落度;基礎、梁、樓板、屋面用的混凝土坍落度宜小于120mm,柱、墻用的混凝土坍落度宜小150mm;混凝土采用泵送時,高層建筑用的混凝土坍落度根據泵送高度宜控制在180mm左右,多層及高層建筑底部的混凝土坍落度宜控制在150mm左右。444.3.4 用水量。不宜大于180kg/m3。4.3.5 水泥用量。普通強度等級的混凝土宜為270450kg/ m3,高強混凝土不宜大于550kg/m3(含替代水泥的礦物摻合料)。4.3.6 水膠比。應盡量采用較小的水膠比。混凝土水膠比不宜大于0.6

21、0。4.3.7 砂率。在滿足工作性要求的前提下,應采用較小的砂率。4.3.8 泌水量。宜小于0.3mL/cm2。4.3.9 宜采用引氣劑或引氣減水劑。454.4 其他特殊措施4.4.1 用于有外部侵入氯化物的環境時,鋼筋混凝土結構或部件所用的混凝土應采取下列措施之一: 水膠比應控制在0.55以下; 混凝土表面宜采用密實、防滲措施; 必要時可在混凝土表面涂刷防護涂料等以阻隔氯鹽對鋼筋混凝土的腐蝕。464.4. 2 對因水泥水化熱產生的裂縫的控制措施 盡量采用水化熱低的水泥; 優化混凝土配合比,提高骨料含量; 盡量減少單方混凝土的水泥用量; 延長評定混凝土強度等級的齡期; 摻礦物摻合料替代部分水泥

22、。4.4.3 對因凍融產生的裂縫的控制措施 采用引氣劑或引氣減水劑; 混凝土含氣量宜控制在5%左右; 水膠比不宜大于0.5。47第5章 有關施工方面的措施5.1 一般規定 鋼筋混凝土工程施工時,除滿足通常所要求的混凝土物理力學性能及耐久性能外,還應控制有害裂縫的產生。為此,事先要妥善制訂好能滿足上述要求的施工組織設計、相關的技術方案和質量控制措施,并應進行技術交底,切實貫徹執行。在各道工序各個環節配置具備相應技能的熟練人員,按這些計劃進行施工。485.2.3 安裝模板時,為確保鋼筋保護層厚度,應準確配置混凝土墊塊或鋼筋定位器等。5.2.4 模板的支撐立柱應置于堅實的地面上,并應具有足夠的剛度、

23、強度和穩定性,間距適度,防止支撐沉陷,引起模板變形。5.2 模板的安裝及拆除495.2.5 模板及其支架的拆除順序及相應的施工安全措施在制定施工技術方案時應考慮周全。拆除模板時,不應對樓層形成沖擊荷載。5.2.6 底模及其支架拆除時的混凝土強度應符合設計要求;505.2.7 后澆帶模板的支頂及拆除易被忽視,由此常造成結構缺陷,應予以特別注意,須嚴格按施工技術方案執行。5.2.8 已拆除模板及其支架的結構,在混凝土強度達到設計要求的強度等級后,方可承受全部使用荷載。515.4 混凝土的運輸5.4.1 運輸混凝土時,應能保持混凝土拌合物的均勻性,不應產生分層離析現象,運送容器應不漏漿,內壁光滑平整

24、,具有防曬、防風、防雨雪、防寒設施,并宜快速運輸。運送頻率,應保證混凝土施工的連續性。5.4.2 運輸車在裝料前應將車內殘余混凝土及積水排盡。當需在卸料前補摻外加劑調整混凝土拌合物的工作性時,外加劑摻入后運輸車應進行快速攪拌,攪拌時間應由試驗確定。525.4.3 運至澆筑地點混凝土的坍落度應符合要求,當有離析時,應進行二次攪拌,攪拌時間應由試驗確定。嚴禁向運輸到澆筑地點的混凝土中任意加水。5.4.4 由攪拌、運輸到澆筑入模,當氣溫不高于25時,持續時間不宜大于90min,當氣溫高于25時,持續時間不宜大于60min。當在混凝土中摻加外加劑或采用快硬水泥時,持續時間應由試驗確定。535.5 混凝

25、土的澆筑5.5.1 為了獲得勻質密實的混凝土,澆筑時要考慮結構的澆筑區域、構件類別、鋼筋配置狀況以及混凝土拌合物的品質,選用適當機具與澆筑方法。5.5.2 澆筑之前要檢查模板及其支架、鋼筋及其保護層厚度、預埋件等的位置、尺寸,確認正確無誤后,方可進行澆筑,同時,還應檢查對澆筑混凝土有無障礙(鋼筋或預埋管線過密),必要時予以修正。5.5.3 混凝土的一次澆筑量要適應各環節的施工能力,以保證混凝土的連續澆筑。545.5.5 澆筑墻、柱等較高構件時,一次澆筑高度以混凝土不離析為準,一般每層不超過500mm,搗平后再澆筑上層,澆筑時要注意振搗到位使混凝土充滿端頭角落。5.5.6 當樓板、梁、墻、柱一起

26、澆筑時,先澆筑墻、柱,待混凝土沉實后,再澆筑梁和樓板。當樓板與梁一起澆筑時,先澆筑梁,再澆筑樓板。555.5.7 澆筑時要防止鋼筋、模板、定位筋等的移動和變形。5.5.8 澆筑的混凝土要充填到鋼筋、埋設物周圍及模板內各角落,要振搗密實,不得漏振,也不得過振,更不得用振搗器拖趕混凝土。565.5.10由于混凝土的泌水、骨料下沉,易產生塑性收縮裂縫,此時應對混凝土表面進行壓實抹光;在澆筑混凝土時,如遇高溫、太陽暴曬,大風天氣,澆筑后應立即用塑料膜覆蓋,避免發生混凝土表面硬結。5.5.11 對大體積混凝土,應控制澆筑后的混凝土內外溫差、混凝土表面與環境溫差不超過25。為達到這一要求可采用以下幾種措施: 混凝土配合比設計時,應摻用礦物摻合料降低水泥用量,并采用

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