抑温型膨胀剂H C S A-R在淄博银座地下车库中的应用

张卓，耿佃亮，陈云虹

（1. 银座集团股份有限公司，山东 济南 250063；2. 山东新城建工股份有限公司，山东 淄博 255000；3. 中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

抑温型膨胀剂H C S A-R在淄博银座地下车库中的应用

张卓1，耿佃亮2，陈云虹3

（1. 银座集团股份有限公司，山东 济南 250063；2. 山东新城建工股份有限公司，山东 淄博 255000；3. 中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

本文介绍具有水化热抑制功能的新型膨胀材料 HCSA-R 在大体积基础筏板施工中的应用。通过合理的配合比设计，掺加 HCSA-R 及降低水泥用量，取消了原设计的温度后浇带，降低了混凝土水化温升，减小了温度开裂风险，简化了施工工艺，提高了施工质量，取得了良好的施工结果。

膨胀剂；基础筏板；水化热抑制；温度裂缝

1 工程概况

本工程为淄博银座商城二期工程，工程场地位于淄博市张店区柳泉路与共青团路交叉口的东南角。地下车库3层，东西长 115.7m，南北宽为 71.8m，为超长结构。基础型式为筏板＋柱墩，混凝土强度等级 C40，外墙混凝土强度等级 C40，扶壁柱混凝土强度等级 C50，局部 C40。

2 设计关键点

图1为原设计后浇带的留设位置，采用掺加HCSA-R 的补偿收缩混凝土后，取消所有原设计温度后浇带，改为在原后浇带处留设施工缝。

基础筏板厚度 800mm，同时设计有相同高度的柱墩，混凝土强度等级 C40，属于大体积混凝土施工，由于水化热高，水化温升引起的温度应力易造成温度裂缝，除了应用具有补偿收缩作用的补偿收缩混凝土实现超长无缝施工外，控制其水化热，降低温度收缩是基础筏板裂缝控制的重点。

3 HCSA-R 水化热抑制型膨胀剂

HCSA-R 是通过精心配料设计，引入微量元素，经特殊工艺烧成制备的新型混凝土膨胀剂，它是硫铝酸钙—氧化钙类双膨胀源膨胀剂，不仅完全保留了 HCSA的优良性能，而且引入的微组分物质能够有效干预 C3S水化的水化诱导期和加速期，起到抑制水泥水化反应速度，推迟水化最高峰的出现，同时降低最高温度的效果，实现抑制水化热的目的。具有与强度发展相协调的膨胀速率，膨胀能高、稳定性好、安全可靠、对后期水分补充的依赖程度低、抑制水化热等特点。在混凝土中掺加胶凝材料5%～6% 的 HCSA-R，可降低混凝土结构最高温度6～10℃，减小混凝土降温段的温差，减小混凝土结构冷缩值，减小混凝土降温段的拉应力值，降低结构开裂风险。[1-2]

4 配合比设计

近二十年来，混凝土温度裂缝越来越严重，甚至在一些截面尺寸并不大的结构中也会出现温度收缩开裂的情况，其中很大一部分原因，是因为混凝土中水泥的细度越来越细，早强矿物越来越多，带来的问题就是早期的水化放热速率高，累积温升高，温度收缩开裂风险大大增加，所以对于需要控制温度应力的混凝土，一般水泥用量建议在 300kg/m3以下，掺加粉煤灰等辅助胶凝材料，将验收龄期改到 60d 或 90d，一方面降低了温度收缩开裂风险，另一方面也节约了水泥，降低了成本，避免强度过于富余造成的浪费。本工程在配合比设计过程中，将商品混凝土搅拌站原混凝土单方水泥用量从300kg 降低到 250kg，提高了粉煤灰的用量，同时在保证和易性的前提下，降低了用水量，最后确定配合比如表1 所示，28d 强度达到了 133%（见表2 ），强度满足设计要求。

表1 混凝土配合比

表2 混凝土抗压强度结果

5 现场测温

大体积混凝土施工，最关键的地方在于控制混凝土的温度，需要对施工过程中的混凝土温度进行实时监测，本工程采用中国建筑材料科学研究总院研发的互联网+远程无线混凝土温度测控仪，该设备具有测试简单，无需专业人员操作；自带充电式电源，工地现场无需外接电源；数据读取方便，无论在任何地点、任何时间，在任意可以访问网络的设备上都可以查阅数据；防水航空插头连接，更换方便等特点，如图2所示。

图2 现场测温情况

图3 基础筏板测温结果

从图3中可以看出，水化温升只有不到 20℃，可以看到 HCSA-R 的掺入及合理的配合比设计，对水化温升的控制起到了关键作用。大大降低了温度收缩开裂风险。

6 施工关键点

为保证基础筏板的施工质量，在施工过程中需要注意以下关键点：

（1）混凝土浇筑前，模板及钢筋间的所有杂物必须清理干净。

（2）混凝土浇筑前对混凝土生产厂家进行实地检察，进行统一的技术交底，要求统一配合比、统一原材料。

（3）后浇带施工缝处隔离网要绑扎牢靠，防止跑灰漏灰导致振捣不实；隔离网应位于止水钢板的居中位置，偏移会弱化钢板的止水效果。

（4）雨季施工时，集水坑和电梯井坑的积水需要抽干净。

（5）浇筑前止水钢板一定要清理干净，保证浇筑混凝土与其结合牢靠。

（6）所有地泵或模板支撑用架子管应在混凝土初凝前从混凝土中抽出。

（7）穿墙螺栓建议采用传统焊接止水片的螺杆。

（8）集水坑和电梯井坑的模板配重一定要够，防止模板上浮，下部混凝土振捣不实。

7 结论

本工程基础筏板施工从4月初施工，历时一个月，分三次完成了混凝土浇筑，施工情况良好，HCSA-R 的加入对混凝土的施工性能没有明显的影响，施工效果良好，通过对温度历程的监控发现，混凝土温升较小，升温速率合理，通过后期的查看，并未在基础底板发现裂缝，证明 HCSA-R 的水化热抑制与膨胀功能可以补偿混凝土的收缩，减免温度后浇带的留设，简化了施工工艺，也提高了混凝土防水质量，减少二次浇筑产生的施工缝渗漏风险。

[1]赵顺增，刘立．抑制水化热型混凝土膨胀剂HCSA-R 的性能[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2010(2):7-9.

[2]赵顺增，刘立，贾福杰，等.一种水化热抑制型混凝土膨胀材料及其制备方法与应用[P]．发明专利，CN 103342494 B．

张卓（1989—），男，山东济南，本科，主要研究建筑工程方向。

［通讯地址］山东省济南市历下区泺源大街 66 号银座大厦 21 楼工程部（250063）