《裂缝自修复水泥混凝土应用技术规程》 编制说明

江苏省团体标准

《裂缝自修复水泥混凝土应用技术规程》

编制说明

江苏科技大学等

2023年07月

《裂缝自修复水泥混凝土应用技术规程》

编制说明

一、目的意义

1、研究目的

混凝土是交通基础设施工程建设的重要原材料，在可预见未来能仍然具有重

大需求，且不可替代。混凝土作为一种脆性材料，在服役过程极易受环境因素作

用，产生不均匀体积变形。最显著的即为温、湿度变化引起的混凝土体积变形，

将导致混凝土开裂，产生微小裂缝。微小裂缝降低了混凝土对侵蚀介质的防御能

力，水分通过裂缝快速抵达裂缝内部，侵蚀介质伴随水分扩散迁移，混凝土劣化

速度大大加快，力学性能和耐久性能将受到严重威胁。根据王铁梦等人研究，工

程混凝土裂缝80%以上为该类体积变形裂缝。体积变形裂缝又以宽度不大于

1.0mm的裂缝为主。针对此类裂缝，目前工程中多采用表面封闭、水泥压力注浆、

化学注浆等方式，属于被动式修复。修复效果取决于裂缝的探查效果，同时施工

步骤较多，修复效果难以完全保障。因此，发展具有裂缝自愈合功能的混凝土对

于避免繁重的裂缝探查和修补工作具有重要意义。

裂缝智能修复混凝土通过在混凝土中添加修复剂赋予其自修复功能，以实现

对实现微小裂缝的主动探查和自动修复，大幅降低维护成本，同时提升混凝土耐

久性能。混凝土裂缝自修复技术经过多年研究，逐渐由实验室走向工程实践。经

调研，已开展的自修复混凝土工程实践包括厄瓜多尔灌溉工程（2014年）、中国

南水北调芒稻河船闸扩容工程（2015年）、英国南威尔士高速公路边坡工程（2016

年）、中国深圳前海隧道工程（2019年）、比利时地下工程（2020年）、中国宁句

城际轨道交通地下车站（2020年）、日本札幌净水厂（2021年）、中国南京江北

新区地下空间工程（2022年）、荷兰莱顿医院大楼（2022年）等。随着自修复技

术的快速发展，相关产品也已经开发出来并进入市场销售，其中最具代表性的为

荷兰代尔夫特理工大学主持开发的BasiliskHealingAgent、BasiliskSelf-Healing

RepairMortarMR3和BasiliskLiquidRepairSystemER7系列产品，以及东南大

学、江苏科技大学等学校开发的核壳型微生物修复剂。为了推动自修复混凝土技

术工程化应用，在广泛调研基础上，依托江苏科技大学等高校科研成果以及多家

施工单位应用技术经验，特编制本规程，实现以下目的：

（1）混凝土裂缝自修复技术的原材料选择；

（2）裂缝自修复混凝土的配合比设计；

（3）裂缝自修复混凝土的施工要求；

（4）裂缝自修复混凝土的质量检验与验收。

2、研究用途

该研究项目经过广泛征求意见、现场试用、优化调整后形成江苏省团体标准，

并推广应用于江苏省交通工程中自修复混凝土的设计、施工和质量验收。

3、研究意义

本标准的制定可填补交通行业裂缝自修复混凝土的设计、施工和质量验收等

技术空白，全面贯彻落实关于混凝土裂缝自修复技术控制与质量管理的有关规

定，切实提高施工质量，对提高江苏省交通工程建设质量管理水平，全面落实规

范化、标准化、精品化的工程管理措施具有重要意义。

二、任务来源

本标准由江苏科技大学提出，《江苏省交通企业协会关于2023年度第

一批团体标准立项的公告》（省交企协[2023]16号）文件下达的标准项目。

江苏科技大学、中建安装集团有限公司、江苏省交通工程集团有限公司等

单位承担了该标准的编写任务。

三、编制过程

（一）工作分工

任务下达后，江苏科技大学、中建安装集团有限公司、江苏省交通工

程集团有限公司等单位组建了标准编制小组，小组主要成员来自工程建设、

管理部门和试验检测机构，精通混凝土施工及质量管理工作。

江苏省交通工程集团有限公司进行行政管理和技术管理的协调工作，

组织召开本标准编制各阶段的工作会议和审查会议、协调重大技术问题以

保证本标准质量。江苏科技大学、中建安装集团有限公司负责本次标准的

编制、征求意见、送审等具体工作。

（二）工作过程

本次标准编制依托于2020年由江苏省自然资源厅立项的《海洋基础设

施水泥基材料自主修复和智能监测关键技术开发及其示范应用》科研项目，

在前期研究成果的基础上总结提升形成本标准。

2021年4月～2021年6月，小组成员搜集整理了国内外关于自修复混

凝土的文献及规范，对比分析了现有规范的技术指标差异。

2021年7月～2021年10月，对江苏省重点基础设施工程进行调研，

重点调查混凝土质量控制方法和裂缝病害的防治措施，现有施工水平，现

有规范对工程建设的指导性、适用性、时效性。

2021年11月～2022年5月，小组成员结合前期调研情况，梳理现有

规范的技术指标。针对现有规范中自修复混凝土的问题，制定裂缝自修复混

凝土的原材料要求、配合比设计、性能要求及质量检验与验收体系。

2022年6月～2022年9月，针对自修复混凝土的原材料要求、配合比设

计、性能要求及质量检验与验收体系进行多次修改，并对标准内容进行深入讨论

与分析。

2022年10月～2023年6月，开展应用，并下发实施意见反馈表。同

时向省内外施工单位、检测单位、科研单位等征求意见。

2023年7月～2023年12月，小组成员对征集的意见进行汇总、分类

与筛选，结合现场实际施工水平优化调整各项技术指标。完成《裂缝自修

复水泥混凝土应用技术规程》送审稿。

四、主要内容技术指标确立

本标准以《混凝土外加剂匀质性试验方法》GB/T8077、《混凝土外加

剂》GB8076、《水泥基渗透结晶型防水材料》GB18445、《砂浆、混凝土

防水剂》JC474、《水性渗透型无机防水剂》JC/T1018、《普通混凝土配

合比设计规程》JGJ55为基础依据，编制时重点考虑自修复混凝土的原材

料技术要求、配合比设计、性能要求、施工方法及质量检验与验收，突出“合

理性、可实施性”的原则。主要内容技术指标确立依据如下：

1、原材料技术参数确定

（1）目前，涉及到修复剂技术参数的标准有《水泥基渗透结晶型防水材料》

GB18445、《砂浆、混凝土防水剂》JC474、《水性渗透型无机防水剂》JC/T1018，

指标类型如下表所示：

4.1水泥基渗透结晶型防水剂

序号试验项目性能指标

1外观均匀、无结块

2含水量（%）≤1.5

3细度，0.63mm筛余量（%）≤5.0

4氯离子含量（%）≤0.1

5总碱量（%）报告实测值

6减水率（%）＜8.0

7含气量（%）≤3.0

初凝（min）＞-90

8凝结时间差

终凝（min）—

7d≥100

9抗压强度比

28d≥100

10收缩率比（%），28d≤125

掺防水剂混凝土的抗渗能力（MPa），28d报告实测值

抗渗压力比（%），28d≥200

11混凝土抗渗性

掺防水剂混凝土的第二次抗渗压力（%），28d报告实测值

第二次抗渗压力比（%），56d≥150

4.2防水剂匀质性要求

指标

试验项目

液体粉体

D＞1.1时，要求为D±0.03

密度（g/cm3）D≤1.1时，要求为D±0.02—

D是生产厂提供的密度值

氯离子含量

应小于生产厂最大控制值应小于生产厂最大控制值

（%）

总碱量（%）应小于生产厂最大控制值应小于生产厂最大控制值

细度（%）—0.315mm筛筛余应小于15%

W≥5%时，0.90W≤X＜1.10W

W＜5%时，0.80W≤X＜1.20W

含水率（%）—

W是生产厂提供的含水率（质量%），

X是测试的含水率（质量%）

S≥20%时，0.95S≤X＜1.05S

固体含量S＜20%时，0.90S≤X＜1.10S

—

（%）S是生产厂提供的固体含量（质量%）

X是测试的固体含量（质量%）

4.3受检砂浆的性能

性能指标

试验项目

一等品合格品

安定性合格合格

初凝（min）≥45.0≥45.0

凝结时间

终凝（h）≤10.0≤10.0

7d≥100≥85

抗压强度比（%）

28d≥90≥80

透水压力比（%）≥300≥200

透水量比48h（%）≤65.0≤75.0

收缩率比28d（%）≤125≤135

4.3受检砂浆的性能

性能指标

试验项目

一等品合格品

安定性合格合格

初凝（min）≥45.0≥45.0

凝结时间

终凝（h）≤10.0≤10.0

7d≥100≥85

抗压强度比（%）

28d≥90≥80

透水压力比（%）≥300≥200

透水量比48h（%）≤65.0≤75.0

收缩率比28d（%）≤125≤135

4.4受检混凝土的性能

性能指标

试验项目

一等品合格品

安定性合格合格

泌水率（%）≤50.0≤70.0

凝结时间差（min）初凝≥-90≥-90

3d≥100≥90

抗压强度比（%）7d≥110≥100

28d≤100≤90

渗透高度比（%）≤30≤40

吸水量比48h（%）≤65.0≤75.0

收缩率比28d（%）≤125≤135

（2）新增参数

根据现场施工、检测实际经验拟增加以下参数：

4.5修复剂性能新增指标

序号试验项目性能指标

1可溶性钙含量（mg/100g）≥9000

2可溶性铝含量（mg/100g）≥15000

3有效活菌数（亿/g）≥2.0

4细菌抗碱性（90d有效活菌数量比/%）≥95

5吸水率（%）≤3.0

6硫化物及硫酸盐含量（%）＜0.5

（3）最终选定的修复剂性能指标参数

4.6修复剂性能指标

序

试验项目性能指标试验方法

号

按现行国家标准《食品安全国家

标准食品中钙的测定》GB

1可溶性钙含量（mg/100g）≥9000

5009.92中EDTA法的有关规定

执行

符合现行国家标准《食品安全国

2可溶性铝含量（mg/100g）≥15000家标准食品中铝的测定》GB

5009.182的规定

试验前应对修复剂进行破碎，释

放出内部的微生物，再按现行国

3有效活菌数（亿/g）≥2.0家标准《食品安全国家标准食

品微生物学检验菌落总数测

定》GB4789.2的有关规定执行

符合现行协会标准《微生物自修

细菌抗碱性（90d有效活菌数量比

4≥95复混凝土应用技术规程》

/%）

T/CECS973的规定

5吸水率（%）≤3.0

符合现行国家标准《建设用砂》

6氯离子含量（%）＜0.01

GB/T14684的规定

7硫化物及硫酸盐含量（%）＜0.5

符合现行国家标准《混凝土外加

8总碱量（%）≤5.0

剂匀质性试验方法》GB/T8077

的规定

初凝（min）＞-90

9凝结时间差

终凝（min）-

符合现行国家标准《混凝土外加

抗压强度比7d≥100

10剂》GB8076的规定

（%）28d≥100

1128d收缩率比（%）≤100

28d抗渗压力比≥100符合现行国家标准《普通混凝土

混凝土抗渗

1256d第二次抗渗压长期性能和耐久性能试验方法

性能（%）≥100

力比标准》GB/T50082的规定

2、混凝土性能要求

（1）目前，涉及到掺用修复剂的混凝土性能指标参数的标准尚无。新增的

修复性能参数为：

4.7自修复混凝土性能指标

序

项目修复时间（d）性能指标试验方法

号

14≥90

1裂缝面积修复率（%）

28≥95应符合现行协会标准

《水泥混凝土自修复性

14≥90

2裂缝抗水渗透修复率（%）能试验方法标准》

28≥95

T/CECS913和《微生物

裂缝修复后超声波传播速度14≥2.5

3自修复混凝土应用技术

（km/s）≥

283.0规程》T/CECS973的规

裂缝修复后抗水渗透压力14≥0.1定

4

（MPa）28≥0.2

14≥70应符合本规程附录A的

5裂缝修复率（%）

28≥80规定

14≥2.5应符合现行协会标准

6修复深度（mm）《水泥混凝土自修复性

28≥5.0

能试验方法标准》

14≥90T/CECS913和《微生物

裂缝抗氯离子渗透修复率自修复混凝土应用技术

7

（%）28≥95规程》T/CECS973的规

定

3、施工技术

（1）目前，涉及到掺用修复剂混凝土配合比设计的标准有《水泥基渗透结

晶型防水材料》GB18445、《砂浆、混凝土防水剂》JC474、《水性渗透型无机防

水剂》JC/T1018，要求如下所示：

①应根据原材料情况调整配合比。基准砂浆和基准混凝土28d抗渗压力应

为0.48MPa。基准混凝土配合比中水泥用量不得低于250kg/m3

②制备水泥基渗透结晶型防水剂试验用的基准混凝与受检混凝的配合比设

计、搅排方式除抗渗性能外应符合GB8076的要求。防水剂掺量根据各生产厂

的推荐掺量。

（2）新增的配合比设计要求：

①修复剂掺量宜根据其生产商提供的技术文件或通过试验确定。修复剂推

荐掺量不宜超过粗、细骨料总质量的3.5%。修复剂宜按等质量替代砂的方式添

加。

②掺用修复剂的混凝土所用细骨料细度模数应降低0.1-0.2。

③掺用修复剂时，砂率按现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ

55的规定选取。砂率选取后，应按照表4.1.4进行适当降低，确定最终砂率。

（3）最终确定的配合比设计方法

①应根据实际工程要求，按现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》

JGJ55的规定执行，并满足混凝土配制强度及其他力学性能、拌合物性能、长期

性能和耐久性能的设计和施工要求。

②修复剂掺量宜根据其生产商提供的技术文件或通过试验确定。修复剂推

荐掺量不宜超过粗、细骨料总质量的3.5%。修复剂宜按等质量替代砂的方式添

加。

③掺用修复剂的混凝土所用细骨料细度模数应降低0.1-0.2。

④掺用修复剂时，砂率按现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ

55的规定选取。砂率选取后，应按照表4.1.4进行适当降低，确定最终砂率。

⑤试配应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定。

⑥在试配的基础上，应按现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ

55进行强度试验并进行配合比调整。

⑦配合比确定后，应进行生产适应性验证。

五、征求意见情况

征求意见单位25个，人数25人；已回复意见单位20个，人数22人；共征

得意见或建议58条，采纳50条，未采纳8条。详见附件。

征求意见单位：济南鲁冠混凝土有限责任公司、河北工业大学、南京林业大

学、广西壮族自治区水利科学研究院、铁科院铁建所、华南理工大学、深圳大

学、浙江大学、天津三建建筑工程有限公司、苏交科集团股份有限公司，等。

六、与有关的现行法律、法规和国家标准的关系

本标准与现行法律、法规和国家标准无矛盾和抵触。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、实施推广建议

（一）标准使用对象

本标准使用对象为施工单位、检测机构、施工技术人员、检测人员、

质量管理人员等。

（二）标准宣贯实施计划

1、前期准备

成立标准宣贯小组，编制标准宣贯材料，包括PPT、宣传手册、标准。

统计省内施工、监理、检测等单位的数量。按照地域划分编制培训时间计

划表。

2、开展宣贯

由行业主管单位将培训计划以文件方式发送至相关单位，搜集各单位

报名表。由标准主要起草人结合实际案例重点讲解标准修订的内容，标准

条文重点难点，与培训学员开展现场互动。通过QQ、微信等方式建立标准

答疑工作群，便于培训人员学习使用本标准。

3、后期检查

标准编制小组及时跟踪标准的实施情况，确保标准的时效性、可行性。

附件

江苏省团体标准《裂缝自修复水泥混凝土应用技术规程》征求意见汇总处理表

序章节/意见处

意见或建议主要理由

号条文号理

11应用范围建议改为“混凝土温、湿度变形引起的非结构受力裂缝的自修复”采纳

23.1修复剂的定义建议改为“在混凝土裂缝区生成固相物质起填充修复作用的外加剂”采纳

增加条文“6.1.2修复剂掺量宜根据其生

产商提供的技术文件或通过试验确定。修

36.1在配合比设计时，应该增加相应条文说明修复剂使用的推荐掺量等。采纳复剂推荐掺量不宜超过粗、细骨料总质量

的3.5%。修复剂宜按等质量替代砂的方

式添加。”

修复剂的定义建议改成“修复剂外观应为颗粒状产品，大小均匀、无明显杂质。”相应条文修改为“粗骨料性能应符合现行

国家标准《建设用卵石、碎石》GB/T

44.1.1采纳14685的规定，宜采用5mm~31.5mm连

续级配粗骨料。在满足混凝土性能要求前

提下，宜适当增加骨料最大粒径。”

建议根据GB/T14685明确配制自修复混凝土宜采用的粗骨料粒径范围，添加到条文

54.3.1采纳

中。

修复剂为颗粒状产品，粒径为2.0mm-5.0mm，其按照等质量替代部分砂后，会造成修改后的条文内容为“6.1.3掺用修复剂

66.1.2采纳

细骨料细度模数的变化，因此应该增加相应条文。的混凝土所用细骨料细度模数应降低

序章节/意见处

意见或建议主要理由

号条文号理

0.1-0.2。”

72梳理标准编制中涉及的参考标准，按照国标、行业标准、地方标准等顺序一次排列采纳

84.1.5修复剂性能指标的选取应明确相应的试验方法，建议表格增加一列“试验方法”采纳

建议修改为“细骨料性能应符合现行国家标准《建设用砂》GB/T14684的规定，宜

94.3.2采纳

采用级配II区中砂。”

建议针对混凝土的自修复性能指标应该增加修复时间要求，明确在不同养护时间下在表5.1.1中增加了“修复时间（d）”列，

105.1.1采纳

的裂缝自修复性能指标应达到何种水平并针对性优化了相应的性能指标

建议修改为“混凝土拌合物应具有良好的和易性，不得离析、泌水，并应满足设计

和施工要求，符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的规定。试验

115.2.1采纳

方法应符合现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB/T50080的

规定。”

7.3.2建议明确振捣的方式，如自修复混凝土对振捣工艺有特殊要求在该条文中应明确表修改为“应采用机械振捣，在保证振捣密

12采纳

示实的同时，并避免离析和分层。”

专业词汇的英文译文应该从文献中调研获得，了解当下比较通用的写作方式，提高所用英文译文均来自主流文献的写作方

133.2采纳

规程的认可程度式，能够满足本行业研究人员的识读需求

标准所规定的的修复剂是否适用于其他品种水泥，使用了除硅酸盐水泥外的水泥应所述条文修改为“水泥应符合现行国家标

如何规定准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定；当

144.2.1采纳

采用其他品种水泥时，其性能指标应符合

相应标准的规定”

序章节/意见处

意见或建议主要理由

号条文号理

增加条文说明修复剂与常用外加剂复合使用的情况增加条文“修复剂与化学外加剂复合使用

时，应考虑不同两类外加剂之间的相容性

154.4.2采纳

及对混凝土的影响，使用前应进行试验验

证，满足要求后方可使用。”

修复剂进场检验的规定是否合适，应该考虑哪些贮存条件或检验要求相应的条文已经修改为“修复剂应分类、

分等级贮存在专用仓库或储仓中，不得露

167.1.3采纳

天堆放，不得受潮和混入杂物，以易于识

别、便于检查和提货为原则。”

修复剂的性能指标中凝结时间差的选择是否合适，初凝时间可允许的减少时间为本条的选择主要是参考现有国家标准中

-90min？关于防水剂的要求，核壳结构修复剂其对

175.1.1采纳

凝结时间的影响是较小的，完全可以满足

要求

在现有的搅拌条件下，会导致少量的破

修复剂作为核壳结构的新型外加剂，其配制的混凝土在搅拌过程中是否有搅拌强度碎，为了降低破碎率，在前述条文中也已

187.2.2采纳

限制？能不能保障修复剂不破碎经规定了修复剂应该具备的颗粒强度，此

处已经增加了适当减少搅拌时间的条文

198.3.2此处建议参阅相关标准，准确描述对混凝土裂缝的检查要求采纳

建议修改为“基准混凝土应按现行国家标准《混凝土用钢纤维》GB/T39147确定配

20A.0.4合比。受检混凝土是在基准混凝土的配合比中掺加修复剂和导电相材料，采用生产采纳

企业的推荐掺量。”

序章节/意见处

意见或建议主要理由

号条文号理

纤维作为一类常用的抗裂组分，建议增加相关使用条文增加条文“4.5.2根据工程需要加入纤维

214.5.2采纳时，其性能应符合现行行业标准《纤维混

凝土应用技术规程》JGJ/T221的规定。”

225.2.1核对相关引用标准是否正确采纳

234.1.3《建设用砂》标准编号为GB14684，请核对采纳已全文修改

现行标准中有关于渗透结晶类的粉状防水剂的标准和规范，该规程在制定过程中是为了提高本规程的针对性，聚焦于颗粒性

244.1.5否考虑纳入？如何做出相关规定？不采纳修复剂的性能指标要求以及混凝土配合

比的设计等

建议修改为“长期性能和耐久性能应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》

255.2.3GB50164的规定，试验方法应符合现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性采纳

能试验方法标准》GB/T50082的规定。”

裂缝抗水渗透修复率主要是针对裂缝对

压力不大的流动水的抵抗能力，抗水渗透

压力是为了提高修复剂对当前工程中涉

265.1.1裂缝抗水渗透修复率和裂缝修复后抗水渗透压力两个指标是否重复？不采纳

及到的深部地下的抵抗能力，两类指标不

重复，实际上提高了混凝土自修复性能的

要求

277.1.1增加文字“修复剂应提供使用说明”采纳

287.1.3建议引用标准《混凝土质量控制标准》GB50164和《预拌混凝土》GB/T14902采纳

序章节/意见处

意见或建议主要理由

号条文号理

修改为“当混凝土产生裂缝后，应及时采

用覆盖、洒水、喷雾等养护措施，保持混

凝土表面湿润，养护时间不宜少于28d。

297.3.4建议明确混凝土养护的温度要求，尤其针对本规程中涉及的微生物组分采纳养护水应符合现行行业标准《混凝土用水

标准》JGJ63的规定。使用修复剂时，混

凝土表面还应采取保温措施，混凝土表面

温度宜为10℃~40℃。”

308.1.4修复剂颗粒较大，单批次检验量宜为200t以上采纳

318.1.4抽检验量不宜小于40kg/次采纳

相应条文修改为“混凝土拌合物抽样检验

328.2.1混凝土拌合物的抽样检验项目建议罗列出来采纳项目应包括坍落度、坍落度经时损失、凝

结时间、离析、泌水、黏稠性、保水性。”

33A.0.9公示与条文中的符号应一致，请核对采纳已核对修改

条文中提出的微生物数量是按照试验获

345.1.1请核对微生物数量要求