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文档简介
5
混凝土结构裂缝控制(共四节)5.1一般规定、5.2
设计、5.3
材料、5.4
施工。
强调:建设、设计、混凝土材料和施工都可能成为结构开裂的原因。设计对各种裂缝都要采取防范措施、材料主要控制混凝土体积稳定性,施工针对面积较大、体积较大构件采取特殊的防范措施5.1一般规定(共3条)设计、材料和施工(最为关键的防裂规则)建筑工程裂缝防治技术规程-5、混凝土结构5.1.1
结构设计特殊的抗裂措施,对象:构件容易开裂的部位;措施相应的构造措施;前提条件:符合本规程第5.2.1条的规定(间接作用效应,非受力裂缝)和《混凝土结构设计规范》关于裂缝控制的规定(主要针对受控的受力裂缝)。表明:结构设计特殊的抗裂措施包括受力裂缝和非受力裂缝。建筑工程裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-一般规定5.1.2提出结构混凝土配制的要求:
1符合国家现行有关标准的规定;
2并应保证其体积稳定性。混凝土的性能:力学性能(强度、弹性模量等)、工作性能(塌落度、和易性等)、耐久性能(抗冻、耐磨、抗腐蚀)、适用性(抗渗性)体积稳定性(热膨胀性、收缩)等。从建筑材料的角度,应全面保证混凝土的质量。除满足力学性能、工作性能、耐久性能、适用性要求外,还特别强调必须保证混凝土的体积稳定性,以控制凝固过程中的水化热和收缩。建筑工程裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-一般规定5.1.3
施工的防裂措施:(1)前置条件:符合《混凝土结构施工技术规范》的规定(浇筑、振捣、压面、养护和拆模);(2)采取特殊的防裂措施:对容易出现裂缝的结构或构件宜采取避免开裂的措施。(表面积较大构件和大体积混凝土)
遵守《混凝土结构施工技术规范》和《混凝土结构工程施工质量验收规范》的规定。强调特定情况的防裂措施,除了按图施工外,还要采取施工的防裂措施。
建筑工程裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-一般规定5.2
设计三小节,
Ⅰ间接作用效应、Ⅱ
防裂构造措施、Ⅲ间接作用的控制放在首位,表明设计对防裂的重要性,与受力、非受力都有关Ⅰ控制间接作用
效应的措施(共3条)设置:伸缩缝或后浇带、控制缝和允许位移的支座-释放效应措施5.2.1
措施:设置伸缩缝或适量的后浇带;对象:体量大或外形和刚度变化的混凝土结构。
主要针对:体积收缩、温度变化、强迫位移等非荷载间接作用的积累,或形状、刚度突变引起的应力集中所造成的裂缝。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-作用效应5.2.2
设置引导开裂的控制缝(图5.2.2),对象:表面尺寸大的墙体、楼板等面状混凝土结构构件;位置:不影响观感、不易渗漏或后续施工能掩盖的部位。
主动引导裂缝在确定位置出现并加以控制。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-间接作用效应图5.2.2混凝土结构的控制缝1—引导缝;2—预留缺口;3—掩饰或装修线条;4—预埋止水带;5—预留缺口或插片;6—后浇墙体;7—引导缝裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-间接作用效应5.2.3
设置允许位移的支座;对象:大跨度的屋盖结构和刚度较大的室外构件。
设置橡胶支座或可伸缩变形的支承方式,就可以有效地消除这类不利的影响。北京大学乒乓球馆直接作用效应-坡屋面-雨、雪裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-间接作用效应Ⅱ防裂构造措施(共3条)构造:受力裂缝、应力集中、变形裂缝-抗的措施5.2.4
配置构造钢筋或采取相应的防裂构造措施,部位:受到约束的混凝土结构(计算简图与实际情况不一致的部位-受力裂缝):
(1)嵌固在砌体墙内的(简支)构件,例如:现浇板、预制板或梁的端部;受力裂缝。(2)实际为约束连接(按铰接端设计)的混凝土墙或柱的端部;(3)实际与墙或柱浇筑成一体(按铰接梁设计的)梁端及墙、柱连接部位;
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-构造(4)预制构件的(柱)拼接部位;(5)预制板的板侧拼缝;(6)混凝土结构与其他类型构件的连接部位;(7)可能承受拉力的构件(按受压设计,作用效应的不定性);(8)大跨度构件的(局部承压)支撑部位;(9)大跨度楼板的角部区域;(10)结构单元楼板的角部区域(墙和柱变形引发的裂缝)。
这种非设计工况引起的应力,容易导致混凝土开裂。控制这类裂缝的方法是配置适量的构造钢筋。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-构造5.2.5配置防止应力集中裂缝的构造钢筋或采用圆角、折角等防裂构造措施,对象:形状、刚度突变的部位:目的:防止在结构体量、外形、质量、刚度突变部位出现的应力集中裂缝(1)构件的凹角处;如:屋盖折梁底部、楼梯板底转折部位等。(2)结构中部有局部凹进的(如:蜂腰、瓶颈)部位;(3)楼板、墙体厚度变化的部位;(4)
洞口的角部(包括:门、窗、设备、管道、施工洞口)(5)结构体量、外形、质量、刚度突变的部位。
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-构造5.2.6
增加抵抗收缩变形的构造配筋或钢筋网片,对象:混凝土构件容易引起收缩变形积累的部位:
(1)板面的板芯部位(现浇混凝土);
(2)板的边、角;
(3)墙面的水平部位;
(4)梁类构件侧面;(5)混凝土保护层中。
混凝土收缩是造成构件开裂的主要原因之一。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-设计-构造Ⅲ间接作用的控制措施(共3条,引出3个附录)控制强度等级、防护措施、估算间接作用附录;A-混凝土热物理性能参数,附录B-混凝土收缩的规律;附录C-混凝土徐变的规律;
5.2.7宜选用强度较低的混凝土,或延长(高强混凝土)达到规定强度的龄期,对象:大体积混凝土或表面积较大的混凝土构件。
强度等级高的混凝土,水泥用量大,水化热和收缩量都相对较大,体积稳定性差。延长龄期,减小集中出现
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用5.2.8
控制间接作用的防护措施,对象:容易开裂的混凝土构件:
(1)设置保温层和隔热层,对象:混凝土结构的屋面;(2)
减小伸缩缝间距;
设置保温层;
易受阳光曝晒的部位应做成浅色;
对象:接暴露
在室外空气中的阳台、雨罩、檐
口板、女儿墙等
(3)采暖设施与楼板之间宜设置隔热层,对象:地板采暖的楼盖。
对使用期混凝土结构提出控制温差作用的要求。
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-
间接作用5.2.9可通过分析估算间接作用的效应;对象:对于裂缝控制有特殊要求的混凝土结构。
1、附录A-混凝土热物理性能参数2、附录B-混凝土收缩的规律;
3、附录C-混凝土徐变的规律。
可供参考的设计参数(对于设计可以估算,施工和材料可以实测,实测较为准确)。这些规律体现了:强度高-水化热大、收缩量大、徐变能力低裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用附录A混凝土热物理性能测试与估算A.0.1αc(混凝土的线膨胀系数)的测定:按《水工混凝土试验规程》DL/T5150中规定的方法(施工与生产方),不测定:1、可按《混凝土结构设计规范》的规定取值;
2、可取表A.0.1所列数值(当骨料为确定的单一品种时);(设计)三种方法,实测最准。
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用A.0.2λ(混凝土的导热系数)的测定:按《泡沫混凝土》JG/T266规定的方法。(施工与生产方)不测定时:可取
5.44kJ/(m·h·℃)~10.6kJ/(m·h·℃)6之间的数值。(设计)实测最准。A.0.3c(混凝土的比热)的测定:按《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51规定的方法。(施工与生产方)不测定时:可取0.92kJ/(kg·℃)~0.96kJ/(kg·℃)之间的数值。(设计)实测最准。
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用A.0.4水泥水化热的测定:按《水泥水化热测定方法》GB/T12959的规定。(施工与生产方),不测定时:(设计)
可按下式进行估算:式中:Qt——龄期t时的累积水化热(kJ/kg);
Q0——最终水化热(kJ/kg),可按表A.0.4取值;
t——龄期(d);
m、n——常数,可按表A.0.4取值。随龄期增长,累积量大;裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用低热水泥的水化热低,Q0小A.0.5提出估算混凝土的总水化热的公式,适用情况:42.5级普通硅酸盐水泥配制的普通碎石混凝土:(设计)式中:Qc——混凝土的总水化热(kJ/m3);
fcu,28——龄期为28d时的混凝土立方体抗压强度(MPa)。
强度与水化热有线性关系-强度高水化热大裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用A.0.6β(混凝土的表面放热系数):可按表A.0.6-1所列数值确定,适用情况:在无保温的情况下,当缺少有关数据时;等效放热系数的估算公式(当混凝土表面设有保温层时):式中:hi——第i层保温材料的厚度(m);
β——最外层保温材料与空气接触的放热系数,表A.0.6-1确定;λi——第i层保温材料的导热系数,可按表A.0.6-2确定。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用A.0.7提出:混凝土的绝热温升Tt的估算方法,适用情况:在龄期t时,当缺少有关数据时:式中:W——混凝土胶凝材料用量(kg/m3):
p——粉煤灰掺量的百分数(%);c——混凝土的比热(kJ/(kg·℃));Qt——t时刻的累积水化热(kJ)。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用附录B混凝土收缩特性的测试与估算B.0.1
混凝土收缩规律测试的规定:按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》(标准及同条件养护下情况下)。(施工与生产方)由于工程实际与标准养护条件存在差异,对同条件养护的试件进行收缩性能的测试或许更有意义。B.0.2提出:估算龄期小于120d普通混凝土的干燥收缩量的公式,适用情况,当缺少相关数据时(针对设计):结构设计时,设计人员只能了解混凝土强度参数。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用附录C混凝土徐变的测试与估算C.0.1混凝土的受压徐变的测试方法:按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》的规定。C.0.2提出:估算混凝土受压徐变量的公式,适用情况:当缺少相关数据(设计),混凝土结构设计在估算预应力损失和混凝土热膨胀作用效应时)。可供设计人员使用的混凝土受压徐变的计算模型。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用C.0.3受拉徐变的估算方法:拉应力σ0的取值不宜大于0.4倍的混凝土抗拉强度(当结构设计采用本附录第C.0.2条进行混凝土抗裂性能分析时)。混凝土抗裂分析需要考虑混凝土抗拉徐变规律。但目前关于混凝土抗拉徐变的数据极少。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用5.3
混凝土材料(共5条,引出2个附录)配合比设计、胶凝材料等相容性检验、同条件养护、抗裂性能检验水化热控制;附录D胶凝材料及外加剂相容性试验;附录E混凝土抗裂性能的平板试验5.3.1混凝土配合比设计:按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定,应用对象:混凝土的生产方,前置条件:根据设计和施工方对混凝土性能提出的要求和原材料性能实际检验结果。
混凝土配合比抗裂优化设计
方法:使粗骨料的紧密堆积密度达到最大,对象有较高抗裂要求的混凝土。堆积密度大,水泥用量少,收缩和水化热小。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土(材料)5.3.2
提出:胶凝材料和外加剂等相容性检验方法,附录D,前提:混凝土所用原材料的质量和性能指标已检验(按有关标准)。在进行试配前,宜对这些材料之间是否匹配进行试验。此外,同样是合格的原材料,有些与原材料性能相关的指标超过合格指标过多,也可能对配置混凝土的性能造成不利影响。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土附录D胶凝材料及外加剂相容性试验D.0.1附录D提出:混凝土中胶凝材料及其与外加剂的相容性检验方法;本适用情况:胶凝材料与外加剂之间的凝结情况和开裂情况(主要针对材料的稳定性-游离氧化物等)。方法:圆环检验。D.0.2圆环开裂试模的组成情况:
1试模的组成:芯模、侧模和底座(三部分);2芯模的要求:钢制,顶面设凹槽;
3侧模的要求:有机玻璃或钢制,安装后高度与芯模高度相同;4底座的要求:有机玻璃或钢制,尺寸与芯模和侧模匹配;
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土5试模成型试件的尺寸:外径,140mm±1mm,内径,90mm±1mm,高度,25mm±1mm。D.0.3配套的仪器设备:
1、水泥净浆搅拌机,符合《水泥净浆胶砂搅拌机》JC/T729要求;
2、标准维卡仪,符合《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测试方法》GB/T1346的要求;
3、水泥胶砂搅拌机,符合《行星式水泥胶砂搅拌机》JC/T681的要求;4跳桌,符合《水泥胶砂流动度测定方法》GB/T2419的要求;裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土5天平:称量1000g,分度不大于1g的天平,称量4000g,分度不大于1g;
6应变仪或读数显微镜,分度值为0.01mm。D.0.4凝结时间检验方法:按《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性测试方法》GB/T1346的有关要求,测试水泥及加入外加剂后在标准稠度情况下的凝结时间;目的:判断水泥及加入外加剂后凝结时间有无异常。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土D.0.5胶凝材料及外加剂的圆环开裂性检验,标准条件下的试验可按步骤:
1、成型时的环境条件:温度(20±2)℃、相对湿度大于50%;
2、搅拌:用水泥胶砂搅拌机;材料情况:水泥1500g,达到标准稠度下的用水量;当使用外加剂时,亦为标准稠度下的用水量;3、将搅拌好的料浆分两层放入抗裂试模中,并用刮刀不断插捣,插捣过程中不应带入空气,并使料浆略高于抗裂试模边缘;4、振捣:在跳桌上跳30次,跳动期间试模不脱离跳桌;5、
找平:用刮刀将料浆刮至平齐;裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土6、养护:温度为(20±2)℃、湿度大于90%;时间:24h后脱模;7、检验:抗裂试件放入温度为(20±2)℃、相对湿度60±5%的环境中;观察和记录:用应变仪或放大镜试件环立面第一条裂缝出现的时间,计算:试件从脱模后放入此环境时到裂缝产生的间隔时间(此时间即为开裂时间)。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土
8开裂的判定:
以三个试件测值的算术平均值作为开裂时间的最终结果;三个测值中的最大值或最小值中有一个与中间值的差值超过中间值的20%时,应把最大及最小值一并舍除,取中间值作为最终结果;当两个测值与中间值的差均超过中间值的20%时,则该组试件的试验结果无效。
D.0.6开裂的比较:按相同条件下开裂时间的长短,判断材料之间适应性。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-混凝土5.3.3提出同条件:养护试块的检验要求(进行施工混凝土试配时):
(1)抗压强度(混凝土立方体);(2)收缩量和收缩速率(混凝土);(3)抗裂性能(混凝土);(4)微膨胀性能(混凝土)。标养与同条件养护存在差异,特别是收缩。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料5.3.4
提出混凝土构件抗裂性能试验方法:按附录E,适用对象:板类构件。(适用于掺加纤维类情况的比较)附录E混凝土抗裂性能的平板试验E.0.1检验用试模(混凝土抗裂性能平板)要求:
1、
试模的构成:底板、模框和钢筋框架;
2、底板及模框:木材或钢材制成;3、
模框的内框尺寸:600mm×900mm×50mm或
600mm×900mm×63mm;
4、
模框高度与骨料最大粒径的关系:骨料最大粒径不超过25mm时,模框高50mm;最大粒径不超过31.5mm时,模框高63mm;
裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料5、模板底部要求:衬有塑料薄膜,目的:减小底模对试件收缩变形的影响;
6、
模板要求:四周、底部应保持平整状态,无翘曲、无凹凸现象;7、钢筋:模板内放置直径10mm光圆钢筋的框架,框架的外围尺寸:570mm×870mm,框架四角:分别焊接四个竖向钢筋端头,钢筋端头的高度宜为10mm。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料E.0.2混凝土抗裂性能平板检验配套的仪器设备:
1、混凝土搅拌机和振捣器;
2、碘钨灯:两个,1000W;
3、钢卷尺:量程5000mm,分度值1mm;
4、应变仪或读数显微镜:分度值为0.01mm;5、风扇:风速:5m/s~7m/s;
6、
棉线:数米。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用E.0.3混凝土抗裂性能平板检验的试件成型步骤:
1、试模安装:
将模框置于底板上,铺设塑料薄膜,钢筋框放在塑料薄膜上;2、拌合物:按确定的配合比拌制混凝土;
3、振捣:将混凝土拌合物均匀地浇筑在模框内,用平板振捣器将其振捣密实并抹平试件表面。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用E.0.4检验规定:在混凝土成型后开始检验混凝土抗裂性能,检验的其他规定:
1、
温度:≥25℃;
2、试件表面加热:位置,试件上方0.8m;方法:用两个1000W碘钨灯;
3、
通风:风扇以5m/s~7m/s的风速经过受检混凝土表面。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料E.0.5检验时间:风扇、碘钨灯应连续开启24h~48h,并应定时观察记录试件裂缝的条数、部位以及每条裂缝的长度与宽度。1裂缝宽度宜用读数显微镜测量,精确至0.01mm,记录裂缝的最大宽度;2用棉线沿着裂缝走向取得相应的长度,以钢卷尺测量其长度,精确至1mm。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料E.0.6检验数据的整理应符合下列规定:
1、
确定α(试件的裂缝平均面积)的公式:
2、确定试件单位面积裂缝的数量的公式:
3、确定c(试件裂缝面积比)的公式:
式中:N—裂缝总条数;Wi—第i条裂缝的最大宽度(mm);Li—第i条裂缝的长度(mm);A—底板面积。
:裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料E.0.7混凝土抗裂性能评价可按下列条件划分:1平均开裂面积α小于10mm2;2单位面积裂缝数量b小于10根/m2;3裂缝面积比c小于100mm2/m2。
E.0.8混凝土抗裂性能的五个等级:1Ⅰ级:试件无裂缝或仅有细微裂纹;2Ⅱ级:试件满足所有评价条件;
3Ⅲ级:试件满足评价条件中的两个;4Ⅳ级:试件满足评价条件中的一个;5Ⅴ级:试件不满足所有评价条件裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-材料E.0.9对于处于Ⅳ级和Ⅴ级的混凝土,可评价其抗裂性较差。5.3.5控制大体积混凝土水化热的措施:(1)低热水泥;(2)使用粉煤灰和缓凝剂,目的:调节胶凝材料水化速度;减少水泥用量(掺加粉煤灰)(3)在混凝土拌合物的运输与浇筑过程中,应进行温度控制。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-间接作用5.4
施工(共7条)板类和大体积;后浇带设置、浇筑;板-养护;大体积-浇筑、养护5.4.1采取专门预防裂缝的措施的对象:板类构件的混凝土和大体积混凝土(混凝土结构工程的施工时)。
造成板类构件的混凝土开裂的原因-收缩。造成大体积混凝土开裂的主要原因-水化热-温降收缩。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工5.4.2针对板类构件设置后浇带的规定:
(1)后浇带间距的规定:≤30m,后浇带宽度的规定:≥800mm;(2)后浇带的浇筑:在混凝土干缩速率明显下降后;(混凝土的干缩速率可通过现场同条件养护试件测定)。附录B和附录C提供的混凝土收缩规律和徐变规律可作为上述计算的依据之一,相对准确的数值要靠现场同条件养护的试件确定。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工5.4.3后浇带浇筑的规定:(1)清除后浇带两侧松散的混凝土(浇筑前的措施);(2)钢筋措施:可采用搭接或机械连接形式;连接条件:当后浇带的主筋切断时;(3)后浇带混凝上的强度等级:宜较其两侧构件提高一个等级;(4)补偿收缩或微膨胀混凝土:对性能进行检验;(5)后浇带养护要求:保湿养护不宜少于14d。对于补偿收缩或微膨胀混凝土相应的性能可通过同条件养护试块测定。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工5.4.4板类构件养护的规定(除采取规定的养护措施外),特殊要求:
(1)采用平板振捣器进行二次振捣,时间要求:在混凝土初凝前;(2)混凝土表面进行抹压,时间:在终凝前;(3)增加养护时间的规定,对象:掺加粉煤灰、缓凝剂的混凝土。
只有楼板可以采取初凝前二次振捣的处理措施。二次振捣可以减小水化收缩的不利影响,消除表面水化收缩和沉陷裂缝。表面抹压可阻断混凝土表层的毛细孔,减少混凝土表层水分蒸发的速度。掺加粉煤灰或使用缓凝剂的混凝土的养护时间应当适当延长。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工5.4.5大体积混凝土工程的施工规定:分片、分层或分段浇筑;其他具体的施工规定:
(1)控制分层、分段等浇筑的最小块材尺寸及时间间隔的关键参数:混凝土内外温差≤25℃、表面与大气温差≤20℃;
(2)界面的处理措施:增设通过界面表层的连接钢筋,(适用情况:当通过分片、分层或分段界面处的钢筋较少时);钢筋的设置要求:连接钢筋的间距≤150mm,钢筋深入界面内的长度和外露长度≥150mm;
继续裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工
(3)有防水要求构件的特殊处理措施:在连接处放置止水带;
(4)养护要求(跳仓法施工或分段浇筑的构件):宜经7d以上养护后,再将各段连
成整体,其跳仓接缝应按施工缝要求处理。跳仓和分层--厚度较大基础和板类构件,分层和分段--厚度较大的墙类构件。内外温差不小于25℃,适用于厚度两个表面都可以散热的构件;不小于20℃的情况,适用于基础底板等。通过计算得到的内外温差会有一定的差异,准确的温差情况要通过现场监测得到。根据现场监测的温度情况,调整养护方式或分层或分块施工措施。厚度较大构件的钢筋配置量一般较小,后浇混凝土界面容易出现裂缝,建议在界面表层增设一些短钢筋,避免界面出现开裂现象。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工5.4.6提出监测的要求,监测时间:大体积混凝土浇筑后;监测项目:内外温差和环境温度。避免内外温差过大的措施:1、早期养护不宜用冷水直接冲淋混凝土表面;2、采取防止混凝土表面温度快速降低的技术措施,条件:环境温度较低时。早期冷水养护和环境温度较低时都会造成表层混凝土温度梯度过大,引发表层开裂。表层开裂后,裂缝会向内部发展。5.4.7大体积混凝土的表面裂缝控制措施:执行本规程第5.4.5条第1、2款的规定。裂缝防治技术规程-5、混凝土结构-施工6砌体结构裂缝控制
共4节:6.1一般规定、6.2材
料、6.3设计和6.4施工。为控制砌体结构裂缝,首先对砌体材料的有关性能指标提出了具体要求,并对部分材料的使用进行了规定;其次提出了结构设计应采取的措施以及施工阶段的注意事项及采取的措施;最后规定了砌体结构的使用与检查要求。裂缝防治技术规程-6、砌体结构6.1
一般规定(共两条)区分墙体,重点抗裂问题6.1.1
砌体结构的裂缝控制的规则:承重墙体和非承重墙体(避免受力)分别采取措施。6.1.2
提出砌体结构的设计与施工应采取措施的要点:解决太阳辐射热、环境温度、局部作用、材料体积稳定性和地基不均匀沉降等因素造成的裂缝。
太阳辐射热和环境温度是典型的间接作用,局部作用裂缝属于荷载裂缝,材料体积稳定性和地基不均匀沉降等会造成变形裂缝。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-一般规定6.2材
料(共11条)物理性能、免蒸压砌块、强度等级、承重墙块材、物理性能、非烧结块材砌筑砂浆、微沫剂灌孔混凝土其他材料6.2.1提出砌体结构块材的物理力学性能的要求:符合《墙体材料应用统一技术规范》GB50574的规定。基本的规定6.2.2
砌体结构不应采用的块材:免蒸压硅酸盐砖或砌块。(存在较为严重的体积稳定性问题)6.2.3砌体结构块材的最低强度等级要求:符合《砌体结构设计规范》GB50003的规定,自承重墙块材的最小强度等级应符合表6.2.3的规定。
裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料轻集料砌块强度等级和密度等级双控的原则,兼顾强度和耐久性。许多企业,生产陶粒砌块,用大量的炉渣等工业废弃物,降低了块材质量,为开裂埋下隐患。自承重墙块体用全陶粒保温砌块强度等级不小于MU3.5、密度等级不大于800级的条件实施双控,以保证砌块的耐久性能。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.4
对于块材(承重墙)的要求:
1、对多孔砖孔洞的要求:为半盲孔,孔洞率≤35%,中肋及边肋厚度≥18mm;
2、多孔砖孔的其他要求:长度与宽度之比≤2,孔的圆角半径≥20mm;砌块肋的最小厚度≥25mm,壁的最小厚度≥30mm;
3、块材的折压比不应小于表6.2.4的最小限值要求:裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料仅用含孔洞块材的抗压强度作为衡量其强度指标是不全面的。有孔洞的块材,孔洞部位容易破损,地震,对孔洞进行限制。蒸压实心砖等硅酸盐墙材制品的原材料配比直接影响着砖的脆性,砖越脆墙体开裂越早。研究表明,制品中不同的粉煤灰掺量,其抗折强度相差甚多,即脆性特征相差较大,规定合理的折压比有利于提高砖的品质,改善砖的脆性,也提高墙体的受力性能。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.5蒸压加气混凝土砌块不得有未切割面,切割面不得残留切割渣屑,其劈压比不应小于表6.2.5规定的劈压比最小限值。继续裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料带有脱模油的砌块表面不易与砂浆粘接,因此必须对沾有模具油的砌块面进行切除。关于蒸压加气混凝土砌块劈压比限值要求,将用制品的抗压强度指标衡量其质量改成用抗压强度和劈压比两项指标来判断。日本等蒸压加气混凝土的劈压比指标为1/5,我国目前的块材大多为1/8~1/10,本规程出于应用的需要,以1/7为目标。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.6提出块材的物理性能的要求:
1、干燥收缩率和吸水率:符合国家现行有关标准的规定;
2、碳化系数≥0.85;
3、软化系数≥0.85;
4、非烧结块材材料的抗冻性能应符合表6.2.6的规定。继续裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料材料的抗冻性指标的高低,在寒冷及严寒地区的耐久性,还反映终水化生成物的情况。水化反应不彻底,抗冻性能降低,为墙体开裂的原因之一。6.2.7非烧结块材使用环境情况的限制,不得用于:1长期温度>200°C;
2急热急冷的部位;
3、有酸性介质的部位。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.8
关于砌筑砂浆的规定:
1、砌筑砂浆的制备及质量的规定:符合国家标准的规定;
2、墙体砌筑砂浆最小强度等级:≥M5;
3、特殊环境(±0.000以下及潮湿环境)砌体的砂浆:应为水泥砂浆或特种砂浆,强度等级≥M10;
4、使用专用砂浆(蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、混凝土空心砌块、轻集料混凝土空心砌块墙体)目的:粘结性好;
5、夹心复合墙的外叶墙砌筑砂浆强度等级:≥不M5;
6、砂浆的引气量:≤20%。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.9掺有微沫剂的砌筑砂浆的长期性能要求:具有长期可靠性能检验报告。
一些微沫剂对砌筑砂浆长期强度的影响极大。强度降低,与耐久性略有差异。6.2.10灌孔混凝土的要求:具有良好的粘结性
1、强度等级:≥块材混凝土的强度等级;2、坍落度要求:≥180mm(无筋砌块砌体),≥250mm(配筋砌块砌体);
3、抗冻等级:≥块材的抗冻等级,适用,有抗冻性要求的墙体,裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.2.11
关于其他材料的要求:
1、墙面抹灰砂浆:防裂砂浆、强度等级≥M5,弹性模量与墙体块材相近;(防裂)
2、耐侯性指标要求:对象嵌缝腻子、硅酮密封胶及防水材料;目的:防止材料过快老化
3、墙体增强的玻璃纤维网格布:具有耐碱性能;(砂浆层呈碱性)
4、尼龙胀钉:锚固强度及耐久性指标要求,不得用再生材料制品。(一些廉价尼龙胀钉等锚固件生产时添加了大量再生原料,由易老化)
裂缝防治技术规程-6、砌体结构-材料6.3设
计(共12条,引出一个附录)温度、太阳辐射热等构造措施和提高抗裂能力的措施(附录)6.3.1
对砌体结构外墙的混凝土构件(现浇圈梁和构造柱等)规定:1、避免温度变形差的措施(圈梁和构造柱等):外侧有砌体覆盖(不外露),否则,设置保温层或隔热层。(外墙的圈梁等不能设置分隔缝)2、设置分隔缝的规定,对象:外露的屋面挑檐、梁板式外廊和女儿墙压顶等现浇混凝土构件应,设置要求:间距宜为12m~20m。减小温度作用和作用效应的措施。屋面挑檐和女儿墙压顶一般不加保温层或隔热层,但可以设置分隔缝。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.2混凝土屋面的保温层和隔热层设置要求:目的之一:消除太阳辐射热对屋面构件体积膨胀的影响。
屋面的保温层及隔热层,不仅要满足建筑节能的要求,还要保证屋面混凝土构件受太阳辐射热影响的热膨胀不致造成顶层砌筑墙体开裂。关于有效消除,各地都有不出现顶层墙体太阳辐射热温度裂缝的工程实例。一般情况下,不需要进行专门的计算。可进行调查研究确定。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.3
屋面构造设计的(耐久性的措施)措施:
1、减少顶层房间生活或生产过程中的水分进入保温层的措施:在混凝土屋面板设置隔汽层;
2、防止隔汽层被拉裂的措施:预制混凝土屋面板的板缝处粘贴玻璃纤维加强带;
3、降低保温层的含水量的措施:屋面设置排汽孔。
使用阶段,保温层含水率增大会使保温隔热能力大幅度下降。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.4屋面防裂的设计措施:
1、屋面保温层或屋面刚性面层及砂浆找平层等的分格:分格的间距≤6m;
2、设置分隔缝的措施:分隔的对象:屋面保温层或屋面刚性面层及砂浆找平层等---女儿墙、突出屋顶的水箱间和楼梯间等墙体(太阳辐射热体积膨胀也会造成女儿墙等出现裂缝)3、分格和分隔缝的有效性措施:宽度宜为25mm~30mm,填塞弹性防水嵌缝膏料;
4、屋面保温层应延长至挑檐板的尽端。
裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.5
顶层墙体的结构设计防裂措施:
1、顶层墙体砌筑砂浆强度等级:(比承载力需要的强度等级)提高一个强度等级;
2、设置拉通的现浇混凝土圈梁,位置:沿顶层内外纵横墙;
3、抗裂的构造柱,位置:1)顶层山墙和端部两开间范围的内外纵横墙交接处;2)顶层端部两开间的外墙门窗洞口两侧(温差较大的地区)
4、水平配筋墙体,位置:顶层山墙和端部两开间范围内的内外墙体,引出附录F;(简化本条的规定)
5、抗裂洞口,位置:顶层墙体门窗洞口,引出附录F。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计附录F砌筑墙体抗裂构造措施F.0.1提出水平钢筋墙体的具体要求:
1、墙体的砌筑砂浆强度等级要求:≥M5;
2、
墙体灰缝中水平钢筋的设置要求:1)通长设置,2)水平钢筋伸入构造柱(有构造柱时);
3、
水平钢筋沿墙体高度的间距不应大于500㎜;
4、钢筋数量要求:
墙体厚度≤240㎜,数量≥不2根,厚度>240㎜,数量≥3根;(每层钢筋)
5钢筋的直径应为6mm。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计F.0.2
提出抗裂门窗洞口的具体要求:
1、
过梁上墙体的抗裂措施:设置钢筋网片或3根直径6mm的钢筋(过梁上墙体2~3道灰缝内),伸入窗洞口两端墙内的长度≥600㎜;2、
窗台下墙体的抗裂措施:设置钢筋网片或直径6mm的钢筋;(2~3道灰缝内)
3、顶层窗台的抗裂措施,设置:钢筋混凝土现浇带(块材高度相匹配),伸入窗洞口两端墙内的长度≥600㎜;
4、温差较大的地区的混水墙(除应采取上述措施外)的附加措施:在门窗洞口上部设置45º斜向钢筋网片或2根直径6mm钢筋,并用U形筋将斜筋固定在墙体上(后做内外抹灰)。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.6
女儿墙的防裂措施:1)设置与钢筋混凝土压顶相连的构造柱或芯柱,间距(构造柱)≤4m,2)压顶分格缝内应嵌填耐久性好的柔性防水材料;3)外墙外保温的保温层延伸至女儿墙。(解决太阳辐射热和温度变化问题)6.3.7
窗台下安放散热器的窗肚墙的防裂措施:
1)设置直径4mm焊接钢筋网片或2根直径6mm拉结钢筋(砌体水平灰缝中每隔500mm)
2)在墙与散热器间隙部位,放置挤塑聚苯铝箔复合或岩棉铝箔复合的保温辐射板等(非外保温墙体)。
裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.8承重墙体局部承压(楼面或屋面梁放置)的抗裂措施:
1、设置梁垫,对象跨度>4.8m的梁,要求:梁垫与圈梁浇成整体;
2、增设壁柱,条件厚度不大于240mm的墙,梁的跨度>6m时,
3、跨度≤4.8m的梁放置在混凝土圈梁上;不能直接放在墙上;
4、跨度>4.8m的梁,应远离门窗洞口;当距门窗洞口的距离<1.5m时的防裂措施:1)其下的墙体中设置钢筋混凝土柱,2)门窗洞口宜为抗裂洞口;
5、跨度小于4.8m的梁与门窗洞口的距离小于600mm抗裂措施:门窗洞口为抗裂洞口(见附录F)。
裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计6.3.9
非烧结砖(块)墙长度>5m时的防裂措施:在墙体半高处设置2~3道焊接钢筋网片或3根直径6mm的通长水平钢筋。6.3.10
填充墙和隔墙的防裂措施:1)放置在楼面梁或基础之上,(避免产生变形裂缝)2)与周边构件可靠连接。6.3.11
无地下室墙体的措施:1、首层内墙门窗洞口宜为抗裂洞口;2、外墙窗洞口的特殊措施:
(1)受碰撞部位应有防冲击措施;
(2)对普通砖砌体,底层窗台下墙体2~3道灰缝内应设置钢筋网片或3根直径6mm的钢筋,并应伸入两边窗间墙内不小于600㎜。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计
(3)承重墙底层外墙窗台板下应通长设置水平钢筋或钢筋混凝土现浇带;
(4)块材高度>53mm的墙体,预制窗台板不得嵌入墙内。对于块体高>53mm的多孔砖、小砌块、加气混凝土砌块等墙体,预制窗台板嵌入墙内,需对块材进行现场加工(凿、砍),安装窗台板后再用其它材料填堵,会影响窗下角墙体的质量6.3.12
在湿陷性黄土地区的单层工业厂房,当承重构件为钢筋混凝土柱,围护结构为砖或砌块时,不应采用两种不同类型的基础。裂缝防治技术规程-6、砌体结构-设计
建筑工程裂缝防治技术规程-6、砌体结构-施工6.4施工措施(共12条)施工技术方案、块材、砌块砌筑、砂浆、脚手眼、工期、工序、环境条件等作出规定;6.4.1编制墙体防裂施工技术方案及相应的工法的依据:砌体结构的施工方应根据设计施工图纸、现场自然条件和墙体材料特点。施工方案应重点解决的问题:基础不均匀沉降、局部应力集中等问题。6.4.2保障砌筑块材体积稳定的施工措施:
(1)块材在储藏、运输及施工过程中,不应遭水浸冻;
(2)保障砌筑块材体积稳定的施工措施:1、混凝土空心砌块、轻集料混凝土空心砌块,砌筑时产品龄期要求:≥28d;(经过28d存放可大大减少块材的干缩变形)2、蒸压加气混凝土砌块、蒸压粉煤灰砖、蒸压灰砂砖等砌筑时,自出釜之日起的龄期要求:
≥28d;(出釜存放14d(二周)后,其失水收缩基本稳定。)(3)对体积稳定性存在疑问的块材,应实测其体积变化的情况。
测试方法可参考混凝土试块收缩方法建筑工程裂缝防治技术规程-6、砌体结构-施工6.4.3
提出排块的规定(按设计及施工要求进行试排块):
1、为了避免裂缝(洞口下边角处有砌筑竖缝时,墙体很容易在该处沿竖缝开裂),窗洞口的下边角处不得有竖向灰缝;
2、承重单排孔混凝土空心砌块的块型应满足其砌筑时上下皮砌块的孔与孔相对;
3、为了铺浆饱满,自承重空心砌块宜采用半盲孔块型,并应将半盲孔面作为铺浆面。(没有芯柱要求)
建筑工程裂缝防治技术规程-6、砌体结构-施工建筑工程裂缝防治技术规程-6、砌体结构-施工6.4.4砂浆使用的(基本上是原来施工规范的)规定:
(1)
砂浆配合比试配确定;(包括:组成材料有变更时)
(2)冻结块融化后使用(冬期施工所用的原材料);
(3)外加剂及掺量-符合规定(相关标准);
(4)粉煤灰等级及其掺量-符合《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》的规定(砂浆中掺用的)
(5)预拌专用砂浆的搅拌-符合相应产品说明书要求。建筑工程裂缝防治技术规程-6、砌体结构-施工6.4.5设置脚手眼的规定(基本上是原来施工规范的):1、不宜设置脚手眼的砌体-砌块砌体;2、可设置脚手眼的砌体,不应设置脚手眼的部位:
1-1)与过梁成60º的三角形范围(含过梁上);
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