張卓，耿佃亮，陳云虹

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

抑溫型膨脹劑H C S A-R在淄博銀座地下車庫中的應(yīng)用

張卓1，耿佃亮2，陳云虹3

（1. 銀座集團股份有限公司，山東 濟南 250063；2. 山東新城建工股份有限公司，山東 淄博 255000；3. 中國建筑材料科學(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。通過合理的配合比設(shè)計，摻加 HCSA-R 及降低水泥用量，取消了原設(shè)計的溫度后澆帶，降低了混凝土水化溫升，減小了溫度開裂風險，簡化了施工工藝，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，工程場地位于淄博市張店區(qū)柳泉路與共青團路交叉口的東南角。地下車庫3層，東西長 115.7m，南北寬為 71.8m，為超長結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)型式為筏板＋柱墩，混凝土強度等級 C40，外墻混凝土強度等級 C40，扶壁柱混凝土強度等級 C50，局部 C40。

2 設(shè)計關(guān)鍵點

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

基礎(chǔ)筏板厚度 800mm，同時設(shè)計有相同高度的柱墩，混凝土強度等級 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)用具有補償收縮作用的補償收縮混凝土實現(xiàn)超長無縫施工外，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。

3 HCSA-R 水化熱抑制型膨脹劑

HCSA-R 是通過精心配料設(shè)計，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)，同時降低最高溫度的效果，實現(xiàn)抑制水化熱的目的。具有與強度發(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、對后期水分補充的依賴程度低、抑制水化熱等特點。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)開裂風險。[1-2]

4 配合比設(shè)計

近二十年來，混凝土溫度裂縫越來越嚴重，甚至在一些截面尺寸并不大的結(jié)構(gòu)中也會出現(xiàn)溫度收縮開裂的情況，其中很大一部分原因，是因為混凝土中水泥的細度越來越細，早強礦物越來越多，帶來的問題就是早期的水化放熱速率高，累積溫升高，溫度收縮開裂風險大大增加，所以對于需要控制溫度應(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，將驗收齡期改到 60d 或 90d，一方面降低了溫度收縮開裂風險，另一方面也節(jié)約了水泥，降低了成本，避免強度過于富余造成的浪費。本工程在配合比設(shè)計過程中，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 強度達到了 133%（見表2 ），強度滿足設(shè)計要求。

表1 混凝土配合比

表2 混凝土抗壓強度結(jié)果

5 現(xiàn)場測溫

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，需要對施工過程中的混凝土溫度進行實時監(jiān)測，本工程采用中國建筑材料科學(xué)研究總院研發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)+遠程無線混凝土溫度測控儀，該設(shè)備具有測試簡單，無需專業(yè)人員操作；自帶充電式電源，工地現(xiàn)場無需外接電源；數(shù)據(jù)讀取方便，無論在任何地點、任何時間，在任意可以訪問網(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，如圖2所示。

圖2 現(xiàn)場測溫情況

圖3 基礎(chǔ)筏板測溫結(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，對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裂風險。

6 施工關(guān)鍵點

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

（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）混凝土澆筑前對混凝土生產(chǎn)廠家進行實地檢察，進行統(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；隔離網(wǎng)應(yīng)位于止水鋼板的居中位置，偏移會弱化鋼板的止水效果。

（4）雨季施工時，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。

7 結(jié)論

本工程基礎(chǔ)筏板施工從4月初施工，歷時一個月，分三次完成了混凝土澆筑，施工情況良好，HCSA-R 的加入對混凝土的施工性能沒有明顯的影響，施工效果良好，通過對溫度歷程的監(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償混凝土的收縮，減免溫度后澆帶的留設(shè)，簡化了施工工藝，也提高了混凝土防水質(zhì)量，減少二次澆筑產(chǎn)生的施工縫滲漏風險。

[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)明專利，CN 103342494 B．

張卓（1989—），男，山東濟南，本科，主要研究建筑工程方向。

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