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。
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
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

温差收缩 水泥水化热，300-350 kJ/kg； 混凝土的绝热温升40-55 º C； ΔT=10℃ ， α=1×10-5/℃， 冷缩值 ST=ΔT/α≈1×10-4； ΔT<25℃，则ST=2-2.5 ×10-4。
绿地中央广场混凝土底板的温升曲 线（温差）－冬季施工
C40
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
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
塑性裂缝
钢筋混凝土板
路面和板
塑性裂缝的三种形式：
在板边缘近似45度的对角线裂缝。 任意分布的网状裂缝。 沿钢筋排列或其它物 理特征裂缝。
1. 水泥质量指标的变更、混凝土强度等级的
提高和外加剂的应用，砂石资源短缺引起的质
量波动，是导致混凝土裂缝增多的直接材料因 素；
过去与现实的对比：水泥
项 目 过 去 现 在
筛余5－8%，
筛余1－3%，
水
泥
比表面积 250 － 300m2/kg ， 比表面积 350 － 400m2/kg ， 标稠用水量26－27%， 掺合料1－2种， 标稠用水量27－30%， 掺合料8－12种，
从零开始－形成坚实而稳固的一体
裂缝检测和分析 系统的调查和检测
调 查 检 测
钢筋腐蚀状况 结构设计资料 建材资料 构件检测 中性化状况 氯离子含有量 碱骨料反应
钢筋位置
缺陷检测
剥离或浮起
混凝土强度和 结构物抗力
案例
关于楼板案例...
设计方面： 关于楼板厚度、配筋问题，应进行 对承载力、刚度、裂缝进行复核计算 建材方面：应复核原材料质量，对于拌合物性能， 应复核记录和实体检测，必要时钻芯取样试验 施工方面：查阅施工日志、检查记录等相关资料， 以及实地检测。 使用环境：收集气温等资料
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。
2. 泵送施工技术的应用，对材料提出的高可
泵性，从而要求高流动性、高砂率、高浆骨比，
是导致混凝土裂缝增多的间接材料因素；
配合比
项 目 用水量
水灰比 配 合 比 砂率 浆骨比 坍落度 保水性 粘聚性
过
大 大 小 小 小 好
去
现
小 小 大 大 大 差
在
好
差
3. 传统的混凝土浇筑方式和养护措施、超常
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。
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
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。
假想混凝土结构中的内部裂缝
长期干燥 收缩
最常见的位置：路面和墙 防止措施：减少用水量和增强养护
出现的时间：几周或几月
预拌混凝土结构裂缝产生的原因
变形作用引起的混凝土结构开裂的原因很 复杂，涉及到结构设计、材料组成、施工技术、 环境状态等诸多因素。 混凝土材料本身的组成与性质的变化，以 及随之而来的施工技术变化是现代混凝土结构容 易开裂的重要原因。
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。
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
ห้องสมุดไป่ตู้
材料
施工 管理
混凝土裂缝宽度检测
2017/10/19
48
混凝土裂缝深度检测
单面测裂缝平面示意图
2017/10/19 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。
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
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。