钢筋混凝土结构裂缝控制指南

裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。这里所说的裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝,而不是微观裂缝,其宽度应在005mm以上。混凝土出现宏观裂缝的原因多种多样,通常是因混凝土发生体积变化时受到约束,或因受到荷载作用时,在混凝土内引起过大拉应力(或拉应变)而产生裂缝。混凝土的微观裂缝则为一般混凝土所固有,因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水泥石与砂、石骨料组成,它们的物理力学性能并不一致,水泥浆体硬化后的干缩值较大,而混凝土中的骨料则限制了水泥浆体的自由收缩,这种约束等作用使混凝土内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘结面上出现了微裂缝。也就是说,即使没有外部荷载作用,或者即使混凝土发生体积变化时没有受到外部的约束,混凝土内部已经有了微裂缝,但是这些微裂缝在不大的外力或变形作用下是稳定的；当外力或变形作用较大时,这些粘结面上微裂缝就会发展；当外力或变形作用更大时,微裂缝就会扩展穿过硬化后的水泥石,逐渐发展成可见的宏观裂缝。
多数轻微细小的宏观裂缝,对工程结构的承载能力、使用功能和耐久性不会有大的影响,只是有损结构的外观,引起对工程质量的疑虑。当可见的宏观裂缝较宽较深时，会影响结构的抗渗性能,导致水分及有害物质渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而损害工程结构的承载能力、使用功能和耐久性。混凝土结构产生宏观裂缝不外乎是由于混凝土原材料质量低劣、配合比选定不当；或是由于施工过程的施工方法有误或工艺欠佳；或是由于设计有误；或对温度变化和混凝土收缩产生的拉应力估计不足；或混凝土已遭受腐蚀或重大损伤,结构存在严重薄弱环节,成为结构面临破坏的前兆。所以必须采取各种措施预防或减少产生宏观裂缝,一旦出现宏观裂缝,就须分析其原因,并采取适当修补措施。
改革开放以来,尤其近十多年来,我国社会经济迅速发展,建设规模日趋宏大,钢筋混凝土结构应用更为广泛,结构形式更趋复杂多样,混凝土所用材料及施工工艺也发生了巨大变化,而人们对工程质量的要求日益提高,混凝土工程裂缝问题备受社会各界人士的关注,也是建设工程科技人员极为关注的课题。
有鉴于此,本会于1995年、1997年、1999年、2001年和2002年先后五次举办了有关混凝土技术与混凝土质量、裂缝控制学术研讨会,每次到会的有建工、建材、水利、水电、铁路、公路、港工等业界的管理部门、设计单位、施工企业、科研院所及高校的专家、教授、工程技术人员百余人进行交流切磋。1996年组织编写出版了《混凝土工程病害与修补加固》一书,1999年组织编写出版了《混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术交流会论文集》,2002年组织编写出版了《混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术新材料交流会论文集》和《混凝土工程裂缝分析与控制》一书。根据几届到会同仁反映,希望编写出有关控制混凝土裂缝专著的意见,我们于2002年秋开始筹划这项工作,在综合参考国内外有关文献及工程实例、试验研究成果资料的基础上,编写了这本《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》。全书共分三部分：第1部分为钢筋混凝土结构裂缝控制指南章节条文；第2部分为有关混凝土工程裂缝问题的试验研究与论述；第3部分为有关钢筋混凝土结构裂缝问题的工程实例,一并汇集付梓,以供同行们切磋交流，深入研究。希望这本《钢筋混凝土结构裂缝控制指南》能供管理、设计、施工和监理等部门工程技术人员和科研、教学人员参考使用,对减少(小)混凝土裂缝、控制混凝土结构有害裂缝、提高我国建设工程质量起到积极的实际的指导作用。
由于钢筋混凝土结构裂缝的控制问题涉及面广而且复杂,随着我国混凝土工程实践经验的不断积累和建筑技术的不断进步,本书的内容将进一步得到完善和补充,希望同行们予以支持和协作。
承蒙王铁梦教授、叶可明院士等审查委员会委员莅会与编辑委员会成员对指南的章节条文进行审议讨论,提出宝贵意见,谨致谢意。
对为本指南撰写专论和工程实例,使指南具有较好可操作性的专家、学者付出的辛勤劳动,表示诚挚的感谢。
在编写本书过程中,中国建筑科学研究院建材所、西安建筑科技大学、浙江华威建材有限公司和浙江昆仑建设集团等单位在各方面给予了大力支持,谨致衷心谢意。
限于编写人员的水平与实践经验,书中难免有不妥之处,敬请广大读者指正,并希望通过交流切磋,共同推进技术进步,以不断提高我国建设工程质量。中国土木工程学会混凝土及预应力混凝土分会
混凝土质量专业委员会
高强与高性能混凝土专业委员会
2004年3月

本书第1部分为钢筋混凝土结构裂缝控制指南章节条文，首先概括简介了钢筋混凝土结构裂缝控制指南适用范围、钢筋混凝土结构的裂缝、裂缝的类型、裂缝产生的原因及对应于不同原因的裂缝控制措施。继之，分章就设计、材料、配合比及施工方面系统地提出了为控制裂缝所应采取的具体措施。第2部分为外加剂和掺合料对混凝土收缩、开裂影响的试验研究，混凝土抗裂性能的试验研究，减缩防裂混凝土配合比设计与试验，以及有关混凝土收缩开裂的论述。第3部分介绍产生可见裂缝和采取控制措施未产生可见缝裂的不同类型的工程实例。

第1部分钢筋混凝土结构裂缝控制指南章节条文
第1章总则3
11适用范围3
12应用时注意事项3
第2章裂缝的类型、产生原因及控制3
21裂缝的类型3
22裂缝产生的原因4
23裂缝的控制5
24裂缝控制措施的分类5
25对应于不同原因的裂缝控制措施5
第3章有关设计方面的措施6
31一般规定6
32基本控制措施7
33特殊措施8
第4章有关材料和配合比方面的措施8
41一般规定8
42材料9
43配合比10
44其他特殊措施11
第5章有关施工方面的措施11
51一般规定11
52模板的安装及拆除11
53混凝土的制备12
54混凝土的运输13
55混凝土的浇筑13
56混凝土的养护14
57其他特殊措施15
第2部分有关混凝土工程裂缝问题的试验研究与论述
化学外加剂和矿物掺合料对水泥砂浆干缩与开裂影响的研究19
外加剂对混凝土收缩性能的影响39
高强混凝土早期收缩开裂影响因素的研究53
约束状态下板式混凝土早期开裂及收缩应变的分布79
混凝土水灰比与其早期收缩特性关系的研究86
胶凝材料体系对早期收缩开裂的影响94
减缩防裂混凝土配合比优化设计106
泵送高流态混凝土抗裂性能试验研究113
混凝土的收缩、开裂与结构物的耐久性122
改善施工技术防止现浇混凝土楼板裂缝132
混凝土裂缝原因分析136
钢筋混凝土结构裂缝的修复142
钢筋混凝土结构连接缝的综述150
第3部分有关钢筋混凝土结构裂缝问题的工程实例
超长、大面积和大体积混凝土工程裂缝控制实例161
上海金茂大厦基础工程C50混凝土结构裂缝控制技术163
国家大剧院工程170
世纪财富中心平板筏基工程的施工172
裂缝控制技术在高层建筑大体积混凝土筏板工程中的应用180
北京电视中心工程基础底板大体积混凝土裂缝控制技术185
地下室现浇混凝土外墙板的裂缝控制工程实例197
深圳市会议展览中心工程201
宁波开发区体育馆工程实例203
上海市白龙港城市污水处理厂工程实例204
现浇混凝土楼板裂缝控制工程实例206
钢筋混凝土基础裂缝的实例209
两个地下室工程钢筋混凝土外墙板裂缝分析比较212
现浇钢筋混凝土楼板裂缝工程实例217
某图书馆首层混凝土柱裂缝原因分析220
混凝土结构楼板裂缝的修复230
施工时气温异常引起的办公楼楼板开裂235