1.2 建筑混凝土裂縫的類型

混凝土廣泛應用于建筑、水利、道橋、港口、市政、庭院小品等領域，本書將主要討論用于建筑的混凝土的裂縫成因問題。

用于建筑的混凝土主要是鋼筋混凝土，素混凝土用得較少。鋼筋混凝土主要用于結構功能，包括基礎、主體結構柱、梁、墻、樓板等，也用于非結構構件，如樓梯、陽臺、飄窗、遮陽板等。

近半個多世紀以來，混凝土在建筑中的應用有兩大變化。

一是從單一結構功能向多功能轉變，兼有圍護功能和藝術功能。如清水混凝土和裝飾混凝土的應用，各種造型的外墻構件，非線性混凝土建筑表皮等。

二是從現場澆筑向預制轉變，裝配式混凝土建筑或使用混凝土預制構件的建筑越來越多，包括鋼結構建筑使用預制混凝土構件。預制構件需要存放、運輸、安裝與連接，裂縫的成因和預防措施比現澆混凝土要多。

另外，纖維增強的水泥基薄壁材料（或混凝土），如玻璃纖維增強水泥（GRC）、鋼纖維增強超高性能混凝土（UHPC）和植物纖維或紙漿纖維增強的水泥壓力板等，也較多用于外圍護系統，如建筑外墻和裝飾構件。

混凝土在建筑中的多功能化和預制化，纖維增強薄壁水泥基材料的應用，增加了裂縫出現的概率；但對裂縫的寬容度卻大大降低了，因為大多數情況下裂縫不能有修補的痕跡。如此，用于建筑的混凝土對裂縫預防的要求更高了，涉及的技術也更多了。

混凝土裂縫可按形狀、數量、方向、出現部位、寬度、長度、深度、出現時間、變化趨勢、荷載狀態、危害性以及是否可修補進行分類。

1.按裂縫形狀分類

裂縫形狀是判斷裂縫原因的重要依據。按裂縫形狀分類，有龜裂、不規則短裂縫、剝離性裂縫、條形裂縫等。

（1）龜裂 即網狀裂縫，由于其像烏龜背花紋，故又稱為龜裂（彩插圖 C-6 ~圖 C-10）。龜裂多為環境因素和材質因素所致。

（2）不規則短裂縫 或為弧形或為三岔形的短縫（彩插圖C-11）。多為早期裂縫，或由環境因素或由材質因素所致。

（3）剝離性裂縫 混凝土被劈開或脹開而形成裂縫，如凍融裂縫（彩插圖C-12）和鋼筋銹蝕裂縫（彩插圖C-14）。

（4）條形裂縫 像條線一樣的裂縫（彩插圖C-17~圖C-43，圖C-45~圖C-47）。條形裂縫多因環境因素（如溫度變化）、材質因素、荷載因素、沉降因素和施工因素所致。

2.按裂縫數量分類

裂縫數量是判斷裂縫嚴重程度的主要依據之一。不同形狀的裂縫數量單位不同。

龜裂數量以出現裂縫的面積計，如哪段墻或哪個構件的哪個面出現了多少平方米或平方厘米的龜裂。

不規則短裂縫以個數計，如某個范圍內出現了多少個不規則短裂縫。

條形裂縫、剝離性裂以裂縫條數計，分單條裂縫或多條裂縫。如某個孔眼處或窗口陰角處出現了單條裂縫；某個梁跨中部位出現了幾道豎向條型裂縫。

3.按裂縫方向分類

條形裂縫按裂縫在構件立面的方向分類：有豎直裂縫、水平裂縫、斜裂縫。

或按照裂縫與受力鋼筋的相對方向分類：有垂直（或稍偏斜）于受力筋方向、平行（或稍偏斜）于受力筋方向、縱橫組合裂縫、與受力鋼筋成45°角方向和隨意方向等。

方向是判斷裂縫形成原因的重要依據。例如，現澆混凝土長墻的豎向裂縫大概率是收縮被約束所致；梁底跨中的橫向裂縫多為彎矩作用所致；斜方向裂縫多由剪力或沉降所致。

4.按裂縫出現的部位分類

按裂縫出現的部位分類，有混凝土澆筑面、梁底面、梁側面、梁頂面、柱子各側面、樓板底面、墻板表面、構件轉角處、墻板門窗洞口陰角、鋼筋附近、預埋件或預留孔眼處、預埋管線處、構件邊角處、構件之間接縫邊緣處等。

根據裂縫出現的不同部位可大致判斷其成因。

5.按裂縫寬度分類

按裂縫寬度分類，有肉眼看不見的細微裂縫、結構規范允許的細裂縫、大于規范允許寬度的寬裂縫、超寬裂縫。

（1）肉眼看不見的細微裂縫 這類裂縫在顯微鏡下才能看清楚，多發生在混凝土內部，包括水泥石裂縫，水泥石與石子接觸界面的裂縫和石子自身的裂縫。細微裂縫沒有直接危害。但在荷載作用下，會由此展開成更大的裂縫。所以，應采取減少細微性裂縫的措施，包括材料選用、配合比設計、振搗密實、摻加外加劑和摻合料等。

（2）結構規范允許的細裂縫 按照結構設計規范，用于建筑的鋼筋混凝土，相對濕度小于60%的干燥室內環境允許裂縫寬度是0.4mm，普通室內環境下裂縫允許寬度為0.3mm；室外環境允許裂縫寬度為0.2mm。但裂縫寬度在0.05mm以上即肉眼可見，清水混凝土、裝飾混凝土和GRC如果出現可視裂縫，就會影響心理安全和藝術效果表達。而且，混凝土表面沒有抹灰、貼磚或涂料的保護，裂縫裸露在室外自然環境中，雖然上述裂縫寬度為規范所允許，但裂縫深度大于等于保護層厚度時，在潮濕環境或露天環境下就可能引起鋼筋的銹蝕。

（3）大于規范允許寬度的寬裂縫 是指裂縫寬度大于規范允許的寬度的裂縫，如室外環境裂縫寬度大于0.2mm的裂縫。

（4）超寬裂縫 指寬度1mm以上的裂縫。

裂縫寬度是判斷裂縫成因、危害性和制定修補方案的重要依據。

6.按裂縫長度分類

按裂縫長度分類，有短裂縫、中裂縫、長裂縫和通長裂縫。裂縫長短如何分類主觀性較強，主要是為了描述方便，有利于分析裂縫的危害性并制定修補方案，本書分類如下：

（1）短裂縫 裂縫長度在50mm以內。

（2）中裂縫 裂縫長度在50~500mm之間。

（3）長裂縫 裂縫長度在500mm以上。

（4）通長裂縫 裂縫長度沿構件長度或寬度通長。

如果構件只有150mm寬，貫通構件寬度的裂縫長度雖然在中長裂縫范圍內，但也屬于通長裂縫。

裂縫是否通長對判斷裂縫的成因與危害起著重要的作用。

7.按裂縫深度分類

裂縫按深度分類，有淺表面裂縫、淺裂縫、保護層厚度裂縫、深裂縫和斷面貫通裂縫。

（1）淺表面裂縫 裂縫深度在5mm以內，尚未危及鋼筋。

（2）淺裂縫 裂縫深度接近保護層厚度，為5 ~15mm，這個深度對防止鋼筋銹蝕很不利。

（3）保護層厚度裂縫 裂縫深度抵達鋼筋表面，一般在15~40mm，會導致或加劇鋼筋的銹蝕。

（4）深裂縫 裂縫深度超過保護層厚度，深度40mm以上，有可能直接影響結構的安全。

（5）斷面貫通裂縫 指貫通構件斷面的裂縫，很可能導致構件報廢。

裂縫深度是判斷裂縫危害性、是否影響結構安全和耐久性，確定修補方案的最重要的依據之一。

8.按裂縫出現的時間分類

按裂縫出現的時間分類，有硬化過程出現的裂縫、脫模時的裂縫、養護期裂縫、負荷后裂縫、后期裂縫、特殊時期裂縫。

（1）硬化過程中出現的裂縫 指混凝土澆筑后的硬化過程中出現的裂縫，包括：混凝土沉降裂縫、自生收縮裂縫、初凝后受振裂縫。

（2）脫模時的裂縫 混凝土脫模時發現或發生的裂縫，主要出現在邊角處、預埋件處、預留孔處，也可能出現在構件其他部位。

（3）養護期裂縫 指從脫模到28d齡期間出現的裂縫。

（4）負荷后裂縫 指制作、施工或使用荷載作用后產生的裂縫。

（5）后期裂縫 指使用一定期限后的裂縫，在幾年或更長時間內發展起來的裂縫。

（6）特殊時期裂縫 指地震或其他災害后發生的裂縫。

裂縫出現時間是判斷裂縫成因的重要依據。

9.按裂縫變化趨勢分類

按裂縫變化趨勢分類，有定型裂縫、繼續發展的裂縫、會縮小的裂縫、反復的裂縫。

（1）定型裂縫 指裂縫定型，不再發生變化。

（2）繼續發展的裂縫 指裂縫未定型，還會發展擴大。

（3）會縮小的裂縫 指裂縫未定型，會縮小或彌合，如疊合板澆筑面的裂縫。

（4）反復的裂縫 指裂縫未定型，會反復開裂、彌合，經修補后還可能再開裂。

10.按荷載狀態分類

對荷載效應導致的裂縫，按裂縫出現時的荷載與作用狀態分類，有制作、存放、運輸、安裝狀態，未達到正常使用極限狀態、達到或超過正常使用極限狀態、未達到耐久性設計標準的、達到或超過耐久性使用標準的、災難導致的裂縫。

（1）制作荷載導致的裂縫 指混凝土澆筑制作時由荷載產生的裂縫，荷載包括：現澆混凝土拆模前的自重、施工荷載和施工檢修荷載；預制混凝土脫模前的自重荷載；脫模起吊荷載（附著力+自重×動力系數）和構件翻轉荷載（自重×動力系數）。

（2）存放荷載導致的裂縫 指預制混凝土構件在存放時由荷載產生的裂縫，荷載包括：構件自重荷載、多層存放時上面各層構件的重量作用于底層構件上的荷載。

（3）運輸荷載導致的裂縫 指預制混凝土構件運輸時由荷載產生的裂縫。荷載包括：構件自重荷載、多層運輸時上面各層構件的重量作用于底層構件上的荷載以及車輛在加速、制動和轉彎時產生的附加荷載。

（4）安裝荷載導致的裂縫 指預制混凝土構件安裝時由荷載產生的裂縫。荷載包括：構件自重荷載、吊裝荷載、施工荷載和施工檢修荷載等。

（5）未達到正常使用極限狀態的裂縫 正常使用極限狀態是驗算裂縫控制的荷載組合，小于或等于這個荷載組合時出現的裂縫意味著混凝土的抗裂性能未達到設計要求。使用階段的荷載包括自重、風荷載、地震作用、屋面活荷載、雪荷載及檢修荷載等。

（6）達到或超過正常使用極限狀態的裂縫 指由達到或超過正常使用極限狀態的荷載組合導致的裂縫，表明混凝土抗裂性能與設計吻合，出現裂縫是正常現象。

（7）未達到耐久性設計標準的裂縫 指未達到混凝土抗凍等級的凍融次數或未達到使用周期就出現的裂縫，說明混凝土實際耐久性不符合設計要求。

（8）達到或超過耐久性設計標準的裂縫 此時說明混凝土的耐久性符合設計要求。

（9）災難導致的裂縫 這類裂縫包括由地震、火災、洪水災難等導致的裂縫。

11.按裂縫危害性分類

按裂縫危害性分類，有無危害裂縫和有危害裂縫。

有危害裂縫包括：結構危害裂縫、耐久性危害裂縫、影響使用的裂縫、影響心理安全的裂縫和影響藝術效果的裂縫，具體論述詳見本章1.3節。

12.按裂縫是否可修補分類

按裂縫是否可修補分類，有可修補裂縫、可修補但影響藝術效果的裂縫、很難修補裂縫和不可修補裂縫。

（1）可修補裂縫 指裂縫經修補后，對結構安全和耐久性沒有影響，也沒有明顯的修補痕跡。

（2）可修補但影響藝術效果的裂縫 指裂縫經修補后，對結構安全和耐久性沒有影響，但有修補痕跡，可能會影響心理安全和藝術效果。

（3）很難修補的裂縫 指裂縫修補比較難，或修補后還會反復。如剛性約束導致的裂縫。

（4）不可修補的裂縫 指裂縫不可修補，應當報廢，如預制構件斷裂裂縫。

大多數混凝土裂縫是可以修補的，但要做到沒有修補痕跡比較難。所以，最重要的不是裂縫后的補救，而是應在前期避免裂縫。

GRC是薄壁構件，厚度只有十幾毫米，很容易出現凍融裂縫、堿-骨料反應裂縫和較多的貫通斷面裂縫，并且很難修補，大都不可修補。