HCSA膨脹劑在天津榮歡園地下工程中的應用

張銘，黃勝

（天津住宅集團建設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用

張銘，黃勝

（天津住宅集團建設工程總承包有限公司，天津 300070）

HCSA膨脹劑具有膨脹能大、絕濕膨脹等優點，是制備補償收縮混凝土的關鍵材料之一。本文介紹了HCSA膨脹劑在天津榮歡園地下車庫中的應用。施工過程中加強膨脹劑質量抽查和施工監控，能取得較好的抗裂防滲效果。

HCSA膨脹劑；補償收縮混凝土；結構自防水

1 工程概況

榮歡園位于天津北辰區雙青新家園5#地，是天津市重點建設的保障性住房之一。該小區配套了地下一層的地下汽車庫，采用現澆鋼筋混凝土結構。地下車庫屬于超長超寬結構，尺寸為 157m×135m，開裂風險較大。車庫設計使用年限50

年，結構抗震等級三級，防水等級二級。此外，勘察表明地下水具有弱腐蝕性。原防水設計為“抗滲混凝土+防水卷材”，考慮施工工藝復雜程度、夏季雨水多、工期緊張等因素，經專家論證，本地下車庫防水改為“混凝土結構自防水+聚合物水泥防水涂料（或滲透結晶材料）”。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生成鈣礬石或氫氧化鈣水化產物而產生體積膨脹的外加劑，主要用于混凝土結構自防水[1]、取消后澆帶實現超長結構連續施工[2]和大體積混凝土溫度裂縫控制[3]，在地下車庫、地下商場、人防工程、地鐵、隧道及水池等工程中應用廣泛。

HCSA膨脹劑是天津豹鳴股份有限公司與中國建筑材料科學研究總院共同研發的一種硫鋁酸鈣－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0.17%）、絕濕膨脹的特性，是制備補償收縮混凝土的優良材料。傳統的硫鋁酸鈣類膨脹劑，只有在外界水養護條件下通過“溶解－析晶”反應[5]才能生成膨脹類產物，而HCSA膨脹劑可以僅依靠混凝土拌合水就可以產生可觀的膨脹。因此，HCSA膨脹劑特別適用于不易澆水養護或冬季等無法水養護的混凝土工程中應用。HCSA膨脹劑是GB 23439—2009《混凝土膨脹劑》的Ⅱ型產品。

榮歡園地下車庫各部位補償收縮混凝土的限制膨脹率見表1。

表1　補償收縮混凝土技術要求

由于本工程補償收縮混凝土限制膨脹率在0.015%～0.025%，依據膨脹劑與混凝土限制膨脹率的2倍換算關系，HCSA膨脹劑的限制膨脹率宜選定在0.05%～0.06%，其性能指標要求見表2，限制膨脹率測量結果見圖2。

表2　HCSA 膨脹劑性能

3 HCSA 膨脹劑制備補償收縮混凝土

3.1 原材料

冀東 P·O42.5 普通硅酸鹽水泥，F 類 Ⅱ 級粉煤灰，S95粒化磨細高爐礦渣粉，天津豹鳴股份有限公司生產的 HCSA高性能混凝土膨脹劑，5～25mm 碎石，細度模數 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

經試驗室試配、攪拌站現場試拌確認，摻 HCSA 高性能混凝土膨脹劑的補償收縮混凝土配合比見表 3 。其中，減水劑摻量可依據到場混凝土施工性能進行適當調整，保證入模坍落度180～200mm。

表3　摻 HCSA 膨脹劑補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%，符合設計要求，表明HCSA膨脹劑選型比較成功。

4 HCSA 膨脹劑應用控制要點

4.1 HCSA 膨脹劑供貨商

為保證HCSA膨脹劑產品質量，HCSA膨脹劑的供應商天津豹鳴股份有限公司必須提供產品質檢報告，報告中應有膨脹劑水中7d限制膨脹率。膨脹劑廠商積極與建設單位、施工單位確認現場混凝土澆筑方量，保證混凝土攪拌站不會因沒有膨脹劑而耽誤施工。

4.2 混凝土攪拌站

樂杰攪拌站應嚴格按照補償收縮混凝土配合比計量各種原材料，嚴禁私自加水，適當延長攪拌時間，保證物料攪拌均勻。HCSA膨脹劑單獨用一個料倉存放，料倉應提前清理干凈，不得與其他膨脹劑或物料混合。膨脹劑采用機械計量，嚴禁人工投料。

4.3 膨脹劑見證取樣及快速檢測

每批膨脹劑到攪拌站后，應提前通知建設單位、監理與供應商進行三方見證取樣，標記封存。同時采用GB 23439—2009《混凝土膨脹劑》附錄C.3給出的啤酒瓶法對膨脹劑進行快速檢測，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。依據啤酒瓶開裂時間來定性判定膨脹劑的膨脹性能，見圖3。

圖3　啤酒瓶法快速檢測膨脹劑

5 小結

天津榮歡園小區配套地下車庫采用天津豹鳴股份有限公司生產的硫鋁酸鈣－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%，制備的補償收縮混凝土符合設計要求。施工過程中加強膨脹劑供應管理，到場必進行三方見證取樣，并用啤酒瓶法快速定性檢測。工程實踐表明，上述措施有效保證了HCSA膨脹劑的品質，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．剛性結構自防水技術在眾美城地下車庫中的應用[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結構連續施工技術[J]．商品混凝土，2016,2: 63-65．

[3] 張國梁，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措施[J]．膨脹劑與膨脹混凝土，2008,2: 76-80．

[4] 趙順增，劉立，鄭萬廩，等．HCSA雙膨脹源高性能混凝土膨脹劑[C]．中國化學外加劑及礦物外加劑研究與應用新進展[A]，2016: 310-315．

[5] 趙順增，游寶坤．補償收縮混凝土裂滲控制技術及其應用[M]．北京：中國建筑工業出版社，2010: 82．

［通訊地址］天津市和平區同安道 13 號（300070）

張銘（1970－），男，工程師。