張銘，黃勝

（天津住宅集團(tuán)建設(shè)工程總承包有限公司，天津 300070）

HCSA膨脹劑在天津榮歡園地下工程中的應(yīng)用

張銘，黃勝

（天津住宅集團(tuán)建設(shè)工程總承包有限公司，天津 300070）

HCSA膨脹劑具有膨脹能大、絕濕膨脹等優(yōu)點(diǎn)，是制備補(bǔ)償收縮混凝土的關(guān)鍵材料之一。本文介紹了HCSA膨脹劑在天津榮歡園地下車庫(kù)中的應(yīng)用。施工過程中加強(qiáng)膨脹劑質(zhì)量抽查和施工監(jiān)控，能取得較好的抗裂防滲效果。

HCSA膨脹劑；補(bǔ)償收縮混凝土；結(jié)構(gòu)自防水

1 工程概況

榮歡園位于天津北辰區(qū)雙青新家園5#地，是天津市重點(diǎn)建設(shè)的保障性住房之一。該小區(qū)配套了地下一層的地下汽車庫(kù)，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。地下車庫(kù)屬于超長(zhǎng)超寬結(jié)構(gòu)，尺寸為 157m×135m，開裂風(fēng)險(xiǎn)較大。車庫(kù)設(shè)計(jì)使用年限50

年，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)三級(jí)，防水等級(jí)二級(jí)。此外，勘察表明地下水具有弱腐蝕性。原防水設(shè)計(jì)為“抗?jié)B混凝土+防水卷材”，考慮施工工藝復(fù)雜程度、夏季雨水多、工期緊張等因素，經(jīng)專家論證，本地下車庫(kù)防水改為“混凝土結(jié)構(gòu)自防水+聚合物水泥防水涂料（或滲透結(jié)晶材料）”。工程效果見圖1。

圖1　工程效果圖

2 HCSA 膨脹劑性能

膨脹劑是一種在砂漿和混凝土中通過反應(yīng)生成鈣礬石或氫氧化鈣水化產(chǎn)物而產(chǎn)生體積膨脹的外加劑，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)自防水[1]、取消后澆帶實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)連續(xù)施工[2]和大體積混凝土溫度裂縫控制[3]，在地下車庫(kù)、地下商場(chǎng)、人防工程、地鐵、隧道及水池等工程中應(yīng)用廣泛。

HCSA膨脹劑是天津豹鳴股份有限公司與中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院共同研發(fā)的一種硫鋁酸鈣－氧化鈣雙膨脹源高性能混凝土膨脹劑[4]，具有高膨脹率（最高可達(dá)0.17%）、絕濕膨脹的特性，是制備補(bǔ)償收縮混凝土的優(yōu)良材料。傳統(tǒng)的硫鋁酸鈣類膨脹劑，只有在外界水養(yǎng)護(hù)條件下通過“溶解－析晶”反應(yīng)[5]才能生成膨脹類產(chǎn)物，而HCSA膨脹劑可以僅依靠混凝土拌合水就可以產(chǎn)生可觀的膨脹。因此，HCSA膨脹劑特別適用于不易澆水養(yǎng)護(hù)或冬季等無法水養(yǎng)護(hù)的混凝土工程中應(yīng)用。HCSA膨脹劑是GB 23439—2009《混凝土膨脹劑》的Ⅱ型產(chǎn)品。

榮歡園地下車庫(kù)各部位補(bǔ)償收縮混凝土的限制膨脹率見表1。

表1　補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)要求

由于本工程補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率在0.015%～0.025%，依據(jù)膨脹劑與混凝土限制膨脹率的2倍換算關(guān)系，HCSA膨脹劑的限制膨脹率宜選定在0.05%～0.06%，其性能指標(biāo)要求見表2，限制膨脹率測(cè)量結(jié)果見圖2。

表2　HCSA 膨脹劑性能

3 HCSA 膨脹劑制備補(bǔ)償收縮混凝土

3.1 原材料

冀東 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，F(xiàn) 類 Ⅱ 級(jí)粉煤灰，S95粒化磨細(xì)高爐礦渣粉，天津豹鳴股份有限公司生產(chǎn)的 HCSA高性能混凝土膨脹劑，5～25mm 碎石，細(xì)度模數(shù) 2.6 河砂，減水率 22% 的聚羧酸系高性能減水劑，拌合水為地下水。

圖2　HCSA 膨脹劑限制膨脹率

3.2 混凝土配合比

經(jīng)試驗(yàn)室試配、攪拌站現(xiàn)場(chǎng)試拌確認(rèn)，摻 HCSA 高性能混凝土膨脹劑的補(bǔ)償收縮混凝土配合比見表 3 。其中，減水劑摻量可依據(jù)到場(chǎng)混凝土施工性能進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保證入模坍落度180～200mm。

表3　摻 HCSA 膨脹劑補(bǔ)償收縮混凝土配合比 kg/m3

C35底板、C35外墻和頂板和C40膨脹加強(qiáng)帶混凝土的水中14d限制膨脹率分別0.019%、0.022%和0.028%，符合設(shè)計(jì)要求，表明HCSA膨脹劑選型比較成功。

4 HCSA 膨脹劑應(yīng)用控制要點(diǎn)

4.1 HCSA 膨脹劑供貨商

為保證HCSA膨脹劑產(chǎn)品質(zhì)量，HCSA膨脹劑的供應(yīng)商天津豹鳴股份有限公司必須提供產(chǎn)品質(zhì)檢報(bào)告，報(bào)告中應(yīng)有膨脹劑水中7d限制膨脹率。膨脹劑廠商積極與建設(shè)單位、施工單位確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑方量，保證混凝土攪拌站不會(huì)因沒有膨脹劑而耽誤施工。

4.2 混凝土攪拌站

樂杰攪拌站應(yīng)嚴(yán)格按照補(bǔ)償收縮混凝土配合比計(jì)量各種原材料，嚴(yán)禁私自加水，適當(dāng)延長(zhǎng)攪拌時(shí)間，保證物料攪拌均勻。HCSA膨脹劑單獨(dú)用一個(gè)料倉(cāng)存放，料倉(cāng)應(yīng)提前清理干凈，不得與其他膨脹劑或物料混合。膨脹劑采用機(jī)械計(jì)量，嚴(yán)禁人工投料。

4.3 膨脹劑見證取樣及快速檢測(cè)

每批膨脹劑到攪拌站后，應(yīng)提前通知建設(shè)單位、監(jiān)理與供應(yīng)商進(jìn)行三方見證取樣，標(biāo)記封存。同時(shí)采用GB 23439—2009《混凝土膨脹劑》附錄C.3給出的啤酒瓶法對(duì)膨脹劑進(jìn)行快速檢測(cè)，將“1350g水泥＋150g膨脹劑＋675g水”攪拌制成的漿體裝入玻璃啤酒瓶，并用塑料封口。依據(jù)啤酒瓶開裂時(shí)間來定性判定膨脹劑的膨脹性能，見圖3。

圖3　啤酒瓶法快速檢測(cè)膨脹劑

5 小結(jié)

天津榮歡園小區(qū)配套地下車庫(kù)采用天津豹鳴股份有限公司生產(chǎn)的硫鋁酸鈣－氧化鈣雙膨脹源高性能混凝土膨脹劑HCSA，水中7d限制膨脹率0.058%，制備的補(bǔ)償收縮混凝土符合設(shè)計(jì)要求。施工過程中加強(qiáng)膨脹劑供應(yīng)管理，到場(chǎng)必進(jìn)行三方見證取樣，并用啤酒瓶法快速定性檢測(cè)。工程實(shí)踐表明，上述措施有效保證了HCSA膨脹劑的品質(zhì)，更保證了混凝土的抗裂防滲能力。

[1] 王曉丹，謝吉鋒，賈福杰，等．剛性結(jié)構(gòu)自防水技術(shù)在眾美城地下車庫(kù)中的應(yīng)用[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2014,1: 29-31．

[2] 何紅云，謝永配，錢月，等．某綜合辦公樓防水措施及超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)連續(xù)施工技術(shù)[J]．商品混凝土，2016,2: 63-65．

[3] 張國(guó)梁，趙順增，王東俊，等．君臨大廈地下室3.3m厚大體積混凝土的施工技術(shù)措施[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2008,2: 76-80．

[4] 趙順增，劉立，鄭萬(wàn)廩，等．HCSA雙膨脹源高性能混凝土膨脹劑[C]．中國(guó)化學(xué)外加劑及礦物外加劑研究與應(yīng)用新進(jìn)展[A]，2016: 310-315．

[5] 趙順增，游寶坤．補(bǔ)償收縮混凝土裂滲控制技術(shù)及其應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010: 82．

［通訊地址］天津市和平區(qū)同安道 13 號(hào)（300070）

張銘（1970－），男，工程師。