7#通道
唐宁街混凝土底板的温升曲线（温 差）
唐宁街混凝土底板的温升曲线（温 升）
省高院混凝土底板的温升曲线（温 升） －夏季施工
混凝土内部湿度变化导致的体积变化
干燥收缩：
混凝土在未饱和空气中向外界散失水分而 产生的收缩。
– 100g水泥浆体，可蒸发水分约6ml – 混凝土C=300kg/m3 ，可蒸发水分约18ml – 水泥砂浆干缩值约0.1~0.2% – 水泥混凝土180天自由干缩值约0.04~0.06%
养护的重要性
养护对防治塑性收缩裂缝起着关键作用，判断养护是 否良好的标准： 首先，必须有效控制混凝土表面水分蒸发速率； 其次，必须在初凝之前开始养护。
表面潮湿不是无需养护的理由， 我们等不到表面发白。
温度裂缝
混凝土硬化期间由于水化放热使内 部温度升高，到达温峰后降温时产生受 约束的收缩变形，形成拉应力。当拉应 力超过抗拉强度时，出现开裂。
外 角 上 下 层 布 置
图5-3 楼板附加构造筋(原受力筋、分布筋未示出)
Rf抗拉强度/Mpa 0.443 0.772 1.015 1.195 1.328 1.427 1.501 1.555 1.595 1.647 1.663 1.691 1.708 1.710 1.710 1.710 1.710 1.710 约束应力/Mpa 0.07 0.15 0.24 0.39 0.56 0.75 0.84 1.02 1.10 1.14 1.32 1.31 1.36 1.49 1.30 1.31 1.39 1.35
5. 监理单位和质检部门对非荷载裂缝成因及
控制措施的事前关注不足，特别是理解上尚存
在一定差距，是导致混凝土裂缝增多的管理因 素。
裂缝控制理念和目标
材料选择 材料的质量控制 设计控制 结构缝的布置 控制缝 设计构造措施 施工质量和管理 施工技术措施
设计
材料
施工 管理
内
容
裂缝部位的外部条件 修补时期 修补时外部条件 修补后裂缝处的外部条 件
裂缝检测手段
裂缝的位置、数量、走向：用照片和绘制裂缝展开图 等形式记录 长度：用直尺、卷尺进行测量 宽度：用裂缝测宽仪、塞尺进行检测 裂缝的深度：采用超声波法或局部凿开法进行检测， 必要时可钻取芯样进行验证

规的施工进度要求，特别是现场加水问题，是
导致混凝土裂缝增多的施工因素；
4. 非荷载裂缝控制的设计基础、设计理论缺
少系统研究，从而缺乏相应有效的设计措施，
是导致混凝土裂缝增多的设计因素；
对传统普通混凝土，业已形成的设计理论和措施－－ 增设构造钢筋、设缝等已能较好地控制非荷载裂缝。
对现代普通混凝土，当采用了这些措施，甚至掺膨胀 剂等技术后，裂缝问题依然严重。
混凝土裂缝宽度检测
2016/5/14
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混凝土裂缝深度检测
单面测裂缝平面示意图
2016/5/14 49
裂缝修补方法 1.表面封闭法 2.压力灌浆法 3.开槽填补法 4.涂膜封闭法
表面封闭 （1）表面涂抹。通常是在混 凝土表面沿宽度较小的裂缝 涂抹树脂掩护膜，在裂缝宽 度有可能变动时，可采用具 有跟踪性的焦油环氧树脂等 材料，在裂缝多而且密集或 者混凝土老化，砂浆离析的 结构物上也可大面积涂抹掩 护膜。 （2）表面喷浆。喷浆修补是 在经凿毛处理的裂缝表面， 喷射一层密实而且强度高的 水泥砂浆掩护层来封闭裂缝 的一种修补方法，根据裂缝 的部位、性质和修补请求和 条件，可采用无筋素喷浆， 或挂网喷浆联合凿槽嵌补等 修补方法。
裂缝调查内容
分析条件
裂缝发生于原因 裂缝进行性 发生原因是什么。 裂缝是进行性的，还是已经停止发展 裂缝部位是否有水、泥或风化物 裂缝部位的状态 裂缝补为是否干燥、湿润，是否存在流动的水 裂缝部位是在水下？水上？还是飞沫带 修补时裂缝处于干燥状态还是潮湿状态 修补时期是寒冷季节还是酷暑 修补时，外部是否受震动、变形、雨水等影响 裂缝部位，温度变化大吗 裂缝部位是否受沉降、荷载等影响
水泥用量 260kg/m3 粉煤灰用量 94kg/m3
矿粉78kg/m3
水胶比0.36
绿地中央广场混凝土底板的温升曲 线（温升）
最厚处9米 承台
唐宁街混凝土底板的温升曲线（布 管）－夏季施工
唐宁街C座承台测温测管通道示意图
1#测管 1#通道 2#通道 3#通道 5#通道 8#通道 10#通道 6#通道 11#通道 9#通道 12#通道15#通道 18#通道 14#通道 17#通道 2#测管 4#通道 3#测管 4#测管 5#测管 13#通道 6#测管 16#通道 7#测管 19#通道 20#通道 21#通道
开槽填补 先沿裂缝凿一条深槽，槽形根据 裂缝地位和弥补材料而定，然后 在槽内嵌补各种粘结材料，如环 氧砂浆、沥青、甲凝等。
适用范围： 数量较少的宽大裂缝以及钢筋锈 蚀所差生的裂缝
适用范围： 混凝土内部不密实而 造成的大面积渗水情 况
裂缝修补材料
裂缝
■某工程开裂应力－抗拉关系图
混凝土结构裂缝分类
塑性裂缝 温度裂缝 收缩裂缝 干燥收缩 自干燥收缩
塑性裂缝
混凝土表面
泌水速率 < 蒸发速率
开裂
最大允许水分蒸发速率
ACI 305建议：对泌水速率介于0.5～1.5 kg/m2/h的普通 混凝土，最大允许蒸发速率为1.0kg/m2/h。 但对现代普通混凝土、特别是高强高性能混凝土，W/B小，同时 掺有高细度的硅灰、粉煤灰、矿粉等，泌水量小，在较小水分蒸 发速率的环境下，比如0.2～0.7kg/m2/h，塑性收缩裂缝依 然有可能出现。
自收缩
在与外界没有水分交换的条件下，混凝土 内部自干燥作用引起的宏观体积收缩。
水化过程中水化产物的绝对体积减少。硅 酸盐水泥的水化收缩约7%。如果混凝土 C=300kg/m3，减缩值21~27L/m3 初凝以前水化收缩表现为塑性收缩，初凝 以后则导致自干燥收缩产生。
水化反应进行过程中，一部分拌合水由化学反应消 耗，一部分填充凝胶孔。当水灰比较大时，凝胶孔基本上 充满水，自身收缩很小；水灰比较小时，凝胶孔内部只有 部分充满水，形成弯月面，外界的压力使水泥浆体收缩。
先将结构物的裂缝或孔隙和 外界封闭，仅留出进浆口及 排气孔，然后将较低粘度的 浆液通过压浆泵以必定的压 力将浆液压入缝隙内并使其 扩散，胶凝固化，以达到恢 复整体性、强度、耐久性及 抗渗性的目标。浆液主要有： 水泥浆、水泥-水玻璃、环 氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲 凝等后几种方法都属于化学 灌浆法，其强度高效果好。
混凝土裂缝判断和处理
江西省建筑材料工业科学研究设计院
吴金国 高级工程师 工检中心主任
二0一六年五月
裂缝的分类 裂缝的产生的原因 裂缝的检测分析 裂缝的修复 结构加固
混凝土内部不连续，具有诸多微小裂缝、空洞、孔道、疏 松等缺陷。
3
裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。通常所说的 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。
G：外部约束，厚墙 主要原因：水化热过大 次要原因：快速冷却 H: 内部约束，厚板 主要原因：较大的温度梯度 次要原因：快速冷却 出现时间：1天到2～3周 大部分情况下，混凝土中心温度在约7～14d冷却至环 境温度，温度收缩裂缝主要出现在这段时间，最可能出 现在内部温度从高峰下降10～20度时形成。几周或几 月后形成的裂缝不是温度收缩裂缝。
92#管砼抗拉强度与约束应力变化图
1.800 1.600 1.400
应 力 /MPa
1.200 1.000 0.800 0.600 0.400 0.200 0.000 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 11d 12d 15d 23d 30d 37d 44d 51d 58d
上下布置φ 6@200网片
建筑结构产生裂缝：
荷载裂缝，几率20% 变形裂缝，几率80%
混凝土的变形类型与开裂
自由收缩，相向变形，不裂；
限制收缩，背向变形,开裂;
自由膨胀，背向变形，开裂； 限制膨胀，相向变形，不裂
裂缝
■当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，在裂缝正交方向产 生混凝土裂缝 。
裂缝
■我们在九江艺术中心从应力应变做裂缝控制的研究 ■采取裂缝控制措施 1、掺加抗裂纤维胀剂； 2、后浇膨胀加强带构造； 3、在楼板外角上下层放置放 射状钢筋
钢筋混凝土楼板 下部显示的塑性 裂缝，不是沉降 裂缝，板厚度为 150mm。
防止措施
养护：早期养护、二次抹压。
配合比设计：混凝土缓凝不宜过长。 考虑使用引气剂 掺入纤维 ：纤维掺入可在初期增大混凝土拉应力。 聚丙烯纤维效果好于钢纤维。
假想混凝土结构中的内部裂缝
外部约束
内部约束
温度裂缝
自收缩与干缩的异同点
相同点：均由于水的迁移所引起； 不同点：
1.自收缩不失重，干缩伴随水分散失； 2.自收缩是各向同性的，干缩由表及里； 3.水灰比降低时，干缩减小，自收缩增大；
4.覆盖后（或拆模前）不发生干缩，而自收缩必须 通过湿养护才能减小。
自收缩与干缩的异同点
常规收缩试验测定结果是干燥收缩与自收缩的叠 加，主要是干燥收缩。 普通混凝土主要产生干燥收缩，自生收缩不超过 50微应变，占总测定值的10%左右。 干燥收缩是引起普通混凝土开裂的主要原因之一。 在高强混凝土中，自生收缩可达数百微应变，占 总收缩量的一半左右，不可忽视。
裂缝问题 案例分析
裂缝类型出现的时间：
塑性裂缝——开始几个小时 温度裂缝——一天到两/三个星期 干燥裂缝——几周或者甚至几个月后
假想混凝土结构中的内部裂缝