补偿收缩混凝土在超长地库筏板中的应用

何均辉

（东莞洪信混凝土有限公司，广东　东莞　523160）

补偿收缩混凝土在超长地库筏板中的应用

何均辉

（东莞洪信混凝土有限公司，广东东莞523160）

本文介绍了补偿收缩混凝土在基础筏板施工中的应用。采用补偿收缩混凝土技术，取消后浇带，设置膨胀加强带，提高结构抗裂防渗能力，实现地下车库基础筏板混凝土结构自防水和超长结构连续施工。

补偿收缩混凝土；HCSA 膨胀剂；膨胀加强带

掺加膨胀剂制备补偿收缩混凝土是控制和减少混凝土干缩裂缝的有效技术手段，其原理在于膨胀剂水化生成的膨胀性水化产物——氢氧化钙或钙矾石，可以在约束作用下在混凝土内部建立一定的预压应力，从而补偿干缩应力[1]。目前，补偿收缩混凝土广泛应用于地下空间工程、体育场馆、隧道、桥梁等工程的结构自防水[2]、超长结构施工[3]和大体积混凝土抗裂[4]。本文以某住宅地下车库为例，介绍了补偿收缩混凝土在超长基础筏板施工中的应用。

1　工程概况

本工程为一限价房住宅小区，配套地下车库。车库地下一层，框架减力墙结构，长156.9m，宽134.9m，筏板基础，属于超长超宽结构。基础筏板厚400mm，下翻梁，混凝土强度等级 C35，抗渗等级 P8。后浇带混凝土强度等级 C40。本工程场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，在长期浸泡条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

2　设计变更

本工程结构超长超宽，干燥收缩应力较大，易开裂。为了释放应力，每隔30m 左右设置一条后浇带。原设计地下结构防水做法为抗渗钢筋混凝土结构自防水+自粘聚合物改性沥青防水卷材+找平层、保护层。原防水工艺施工复杂、工期长、造价高，整体质量和效果难以控制，再加上地下主体结构施工按计划处于雨季，存在诸多不利因素。结合以往工程实践，本工程将地下结构防水变更为补偿收缩混凝土结构自防水，以达到：（1）提高混凝土性能和增强防水效果，做到与主体结构同寿命；（2）缩短工期，节省工期25天左右，减少天气、温度、下雨对混凝土品质的影响；（3）减少后浇带设置，降低后浇带处理难度和潜在渗漏隐患，增强结构整体耐久性；（4）节约造价，综合考量可节约直接防水费用、附属工艺费用和降水费、管理费等间接费用，每方费用节约50元左右。

2.1补偿收缩混凝土

限制膨胀率是补偿收缩混凝土的关键技术指标，它反映了混凝土的补偿收缩能力，决定着混凝土的抗裂防渗能力。依据 JGJ/T178—2009《补偿收缩混凝土应用技术规程》，结合工程实际情况，本工程不同部位补偿收缩混凝土的限制膨胀率见表1。

表1　补偿收缩混凝土技术要求

2.2膨胀加强带设置

考虑干燥收缩应力和沉降变形的影响，原设计每隔30m设置了一条伸缩后浇带，用以释放温度和干缩应力。并且在楼座周围与车库之间留设了沉降后浇带，释放沉降差。后浇带的设置破坏了结构的整体性，后期处理麻烦、费工费时，并且极易渗漏。

本工程采用补偿收缩混凝土技术，利用膨胀加强带取消伸缩后浇带，在应力集中位置，通加使用更大限制膨胀率的膨胀混凝土，在该处产生较大的膨胀应力，用于抵消温度、收缩应力，从而实现超长结构连续施工。此外，优化了部分沉降后浇带，具体参见图1。

图1　膨胀加强带设置

2.3膨胀剂

研究表明，膨胀剂的限制膨胀率约是补偿收缩混凝土限制膨胀率的2倍左右。本工程底板混凝土限制膨胀率为0.015% 以上，膨胀加强带混凝土的限制膨胀率则为0.025%以上。因此，膨胀剂自身的限制膨胀率必须在0.05% 以上，也就是国标Ⅱ型膨胀剂。参考 GB23439—2009《混凝土膨胀剂》，本工程使用膨胀剂的技术指标见表2。

表2　混凝土膨胀剂性能指标要求

3　补偿收缩混凝土

3.1原材料

水泥：P·O42.5普通硅酸盐水泥，性能满足 GB175—2007《通用硅酸盐水泥》规定的指标要求。

粉煤灰：F 类Ⅱ级灰，需水量99%，烧失量5.6%，性能满足 GB/T51003－2014《矿物掺合料应用技术规范》规定的指标要求。

矿粉：S95粒化高炉矿渣粉，比表面积468m2/kg，28d活性指标103%，性能满足 GB/T51003－2014《矿物掺合料应用技术规范》规定的指标要求。

膨胀剂：双膨胀源高性能混凝土膨胀剂 HCSA，水中7d限制膨胀率0.056%，性能满足 GB23439—2009《混凝土膨胀剂》规定的Ⅱ型产品指标要求。

河砂：含泥量小于3%，含石率21%。

石子：人工碎石，粒径5～25mm。减水剂，聚羧酸系高性能减水剂，减水率23%。

3.2补偿收缩混凝土

工程施工时处于雨季，正好赶上处于夏季施工。受施工场地限制，工程泵送混凝土时需要同时使用地泵和象泵，为了便于施工，同时考虑工程质量，底板混凝土坍落度控制在180～230mm 之间。

补偿收缩混凝土配合比和性能见表3。

限制膨胀率测量采用中国建筑材料科学研究总院开发现场混凝土限制膨胀率测量方法[5]进行，见图2。图3是底板C35补偿收缩混凝土水中限制膨胀率，可以看出，4d 左右时混凝土的限制膨胀率达到0.0175%，随后缓慢增长，至14d时达到最大值0.019%。该结果说明底板混凝土的限制膨胀率增长速率快，并且性能稳定。由表4和图3可知，本工程制备的补偿收缩混凝土强度性能和限制膨胀率均满足设计要求。

表3　混凝土配合比和性能结果

图2　混凝土限制膨胀率测量

图3　底板补偿收缩混凝土限制膨胀率

4　底板补偿收缩混凝土施工

4.1浇筑计划

本工程底板混凝土总方量约为12750m3，依据膨胀加强带划分了10块，每块浇筑方量和布泵设置见表4。

表4　浇筑计划

4.2混凝土浇筑

混凝土浇筑时严格按照计划安排人员、机械设备，沿着一个方向向前推进。由于底板厚度只有400mm，再加上属于下翻梁结构，浇筑时一次浇到位。随后振捣工人进行振捣操作，振捣时间10s 左右，快插慢拔。对于薄弱部位，如膨胀加强带止水钢板处，加强振捣。30cm 高导墙采用二次浇筑多次振捣方式浇筑，防止此处出现因漏振而形成蜂窝、孔洞或施工冷缝。随后对混凝土表面进行抹压找平，保证混凝土保护层厚度。待混凝土初凝前再安排工人对混凝土表面进行二次抹压，然后覆盖毛毡或麻袋片进行浇水养护。水养护时间为14d，期间保证混凝土表面一直湿润，见图4。

图4　底板混凝土覆盖浇水养护

5　小结

车库底板混凝土采用交叉方式浇筑，当施工场地允许时，多个标段同时浇筑。底板混凝土于2016年5月6日开始，5月10日浇筑完成，历时5天，使用 HCSA 高性能混凝土膨胀剂制备的补偿收缩混凝土技术，设置膨胀加强带，显著提高结构抗裂防渗能力，实现地下车库基础筏板混凝土结构自防水和超长结构连续施工。同时，节约工期，降低工程造价。

[1] 赵顺增，游宝坤．补偿收缩混凝土裂渗控制技术及其应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2010．

[2] 徐培清，张加奇，贾福杰，等．聊城市民文化中心补偿收缩混凝土结构自防水技术的应用[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2012,3:14-16．

[3] 李淑海，方亮，冯寿乾，等．超长无缝施工技术在天津荣翠园人防地下室工程中的应用[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2015,1:17-21．

[4] 赵顺增，刘立，武旭南，等．HCSA 高性能混凝土膨胀剂及其应用[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2012,4:7-11．

[5] 赵顺增．图解说明现场检测补偿收缩混凝土限制膨胀率的方法和仪器[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2012,3:28-30．

［通讯地址］广东省东莞市洪梅镇鳌少村（523160）

Application of shrinkage compensating concrete in super-long raft foundations construction

He Junhui
(Dongguan Hongxin Concrete Co., Ltd., Guangdong Dongguan523160)

The application of shrinkage compensating concrete in raft foundations construction is introduced in this paper. Expansion reinforcing band successfully substitute for post-pouting joint by using shrinkage compensating concrete. Crack resistance and antiseepage of structure was improved. Finally, concrete structure self-waterproofing and super-length structure seamless construction of underground garage come true.

shrinkage compensating concrete; HCSA expansive agent; expansion reinforcing band

何均辉（1985—），男，工程师。