抑溫型膨脹劑H C S A-R在淄博銀座地下車(chē)庫(kù)中的應(yīng)用

張卓，耿佃亮，陳云虹

（1. 銀座集團(tuán)股份有限公司，山東 濟(jì)南 250063；2. 山東新城建工股份有限公司，山東 淄博 255000；3. 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院，北京 100024）

抑溫型膨脹劑H C S A-R在淄博銀座地下車(chē)庫(kù)中的應(yīng)用

張卓1，耿佃亮2，陳云虹3

（1. 銀座集團(tuán)股份有限公司，山東 濟(jì)南 250063；2. 山東新城建工股份有限公司，山東 淄博 255000；3. 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院，北京 100024）

本文介紹具有水化熱抑制功能的新型膨脹材料 HCSA-R 在大體積基礎(chǔ)筏板施工中的應(yīng)用。通過(guò)合理的配合比設(shè)計(jì)，摻加 HCSA-R 及降低水泥用量，取消了原設(shè)計(jì)的溫度后澆帶，降低了混凝土水化溫升，減小了溫度開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，簡(jiǎn)化了施工工藝，提高了施工質(zhì)量，取得了良好的施工結(jié)果。

膨脹劑；基礎(chǔ)筏板；水化熱抑制；溫度裂縫

1 工程概況

本工程為淄博銀座商城二期工程，工程場(chǎng)地位于淄博市張店區(qū)柳泉路與共青團(tuán)路交叉口的東南角。地下車(chē)庫(kù)3層，東西長(zhǎng) 115.7m，南北寬為 71.8m，為超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)型式為筏板＋柱墩，混凝土強(qiáng)度等級(jí) C40，外墻混凝土強(qiáng)度等級(jí) C40，扶壁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí) C50，局部 C40。

2 設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

圖1為原設(shè)計(jì)后澆帶的留設(shè)位置，采用摻加HCSA-R 的補(bǔ)償收縮混凝土后，取消所有原設(shè)計(jì)溫度后澆帶，改為在原后澆帶處留設(shè)施工縫。

基礎(chǔ)筏板厚度 800mm，同時(shí)設(shè)計(jì)有相同高度的柱墩，混凝土強(qiáng)度等級(jí) C40，屬于大體積混凝土施工，由于水化熱高，水化溫升引起的溫度應(yīng)力易造成溫度裂縫，除了應(yīng)用具有補(bǔ)償收縮作用的補(bǔ)償收縮混凝土實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)無(wú)縫施工外，控制其水化熱，降低溫度收縮是基礎(chǔ)筏板裂縫控制的重點(diǎn)。

3 HCSA-R 水化熱抑制型膨脹劑

HCSA-R 是通過(guò)精心配料設(shè)計(jì)，引入微量元素，經(jīng)特殊工藝燒成制備的新型混凝土膨脹劑，它是硫鋁酸鈣—氧化鈣類(lèi)雙膨脹源膨脹劑，不僅完全保留了 HCSA的優(yōu)良性能，而且引入的微組分物質(zhì)能夠有效干預(yù) C3S水化的水化誘導(dǎo)期和加速期，起到抑制水泥水化反應(yīng)速度，推遲水化最高峰的出現(xiàn)，同時(shí)降低最高溫度的效果，實(shí)現(xiàn)抑制水化熱的目的。具有與強(qiáng)度發(fā)展相協(xié)調(diào)的膨脹速率，膨脹能高、穩(wěn)定性好、安全可靠、對(duì)后期水分補(bǔ)充的依賴(lài)程度低、抑制水化熱等特點(diǎn)。在混凝土中摻加膠凝材料5%～6% 的 HCSA-R，可降低混凝土結(jié)構(gòu)最高溫度6～10℃，減小混凝土降溫段的溫差，減小混凝土結(jié)構(gòu)冷縮值，減小混凝土降溫段的拉應(yīng)力值，降低結(jié)構(gòu)開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。[1-2]

4 配合比設(shè)計(jì)

近二十年來(lái)，混凝土溫度裂縫越來(lái)越嚴(yán)重，甚至在一些截面尺寸并不大的結(jié)構(gòu)中也會(huì)出現(xiàn)溫度收縮開(kāi)裂的情況，其中很大一部分原因，是因?yàn)榛炷林兴嗟募?xì)度越來(lái)越細(xì)，早強(qiáng)礦物越來(lái)越多，帶來(lái)的問(wèn)題就是早期的水化放熱速率高，累積溫升高，溫度收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)大大增加，所以對(duì)于需要控制溫度應(yīng)力的混凝土，一般水泥用量建議在 300kg/m3以下，摻加粉煤灰等輔助膠凝材料，將驗(yàn)收齡期改到 60d 或 90d，一方面降低了溫度收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也節(jié)約了水泥，降低了成本，避免強(qiáng)度過(guò)于富余造成的浪費(fèi)。本工程在配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，將商品混凝土攪拌站原混凝土單方水泥用量從300kg 降低到 250kg，提高了粉煤灰的用量，同時(shí)在保證和易性的前提下，降低了用水量，最后確定配合比如表1 所示，28d 強(qiáng)度達(dá)到了 133%（見(jiàn)表2 ），強(qiáng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

表1 混凝土配合比

表2 混凝土抗壓強(qiáng)度結(jié)果

5 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫

大體積混凝土施工，最關(guān)鍵的地方在于控制混凝土的溫度，需要對(duì)施工過(guò)程中的混凝土溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，本工程采用中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院研發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)+遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)混凝土溫度測(cè)控儀，該設(shè)備具有測(cè)試簡(jiǎn)單，無(wú)需專(zhuān)業(yè)人員操作；自帶充電式電源，工地現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需外接電源；數(shù)據(jù)讀取方便，無(wú)論在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間，在任意可以訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備上都可以查閱數(shù)據(jù)；防水航空插頭連接，更換方便等特點(diǎn)，如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫情況

圖3 基礎(chǔ)筏板測(cè)溫結(jié)果

從圖3中可以看出，水化溫升只有不到 20℃，可以看到 HCSA-R 的摻入及合理的配合比設(shè)計(jì)，對(duì)水化溫升的控制起到了關(guān)鍵作用。大大降低了溫度收縮開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)。

6 施工關(guān)鍵點(diǎn)

為保證基礎(chǔ)筏板的施工質(zhì)量，在施工過(guò)程中需要注意以下關(guān)鍵點(diǎn)：

（1）混凝土澆筑前，模板及鋼筋間的所有雜物必須清理干凈。

（2）混凝土澆筑前對(duì)混凝土生產(chǎn)廠家進(jìn)行實(shí)地檢察，進(jìn)行統(tǒng)一的技術(shù)交底，要求統(tǒng)一配合比、統(tǒng)一原材料。

（3）后澆帶施工縫處隔離網(wǎng)要綁扎牢靠，防止跑灰漏灰導(dǎo)致振搗不實(shí)；隔離網(wǎng)應(yīng)位于止水鋼板的居中位置，偏移會(huì)弱化鋼板的止水效果。

（4）雨季施工時(shí)，集水坑和電梯井坑的積水需要抽干凈。

（5）澆筑前止水鋼板一定要清理干凈，保證澆筑混凝土與其結(jié)合牢靠。

（6）所有地泵或模板支撐用架子管應(yīng)在混凝土初凝前從混凝土中抽出。

（7）穿墻螺栓建議采用傳統(tǒng)焊接止水片的螺桿。

（8）集水坑和電梯井坑的模板配重一定要夠，防止模板上浮，下部混凝土振搗不實(shí)。

7 結(jié)論

本工程基礎(chǔ)筏板施工從4月初施工，歷時(shí)一個(gè)月，分三次完成了混凝土澆筑，施工情況良好，HCSA-R 的加入對(duì)混凝土的施工性能沒(méi)有明顯的影響，施工效果良好，通過(guò)對(duì)溫度歷程的監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，混凝土溫升較小，升溫速率合理，通過(guò)后期的查看，并未在基礎(chǔ)底板發(fā)現(xiàn)裂縫，證明 HCSA-R 的水化熱抑制與膨脹功能可以補(bǔ)償混凝土的收縮，減免溫度后澆帶的留設(shè)，簡(jiǎn)化了施工工藝，也提高了混凝土防水質(zhì)量，減少二次澆筑產(chǎn)生的施工縫滲漏風(fēng)險(xiǎn)。

[1]趙順增，劉立．抑制水化熱型混凝土膨脹劑HCSA-R 的性能[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2010(2):7-9.

[2]趙順增，劉立，賈福杰，等.一種水化熱抑制型混凝土膨脹材料及其制備方法與應(yīng)用[P]．發(fā)明專(zhuān)利，CN 103342494 B．

張卓（1989—），男，山東濟(jì)南，本科，主要研究建筑工程方向。

［通訊地址］山東省濟(jì)南市歷下區(qū)濼源大街 66 號(hào)銀座大廈 21 樓工程部（250063）