HCSA膨胀剂在天津荣欢园地下工程中的应用

张铭，黄胜

（天津住宅集团建设工程总承包有限公司，天津 300070）

HCSA膨胀剂在天津荣欢园地下工程中的应用

张铭，黄胜

（天津住宅集团建设工程总承包有限公司，天津 300070）

HCSA膨胀剂具有膨胀能大、绝湿膨胀等优点，是制备补偿收缩混凝土的关键材料之一。本文介绍了HCSA膨胀剂在天津荣欢园地下车库中的应用。施工过程中加强膨胀剂质量抽查和施工监控，能取得较好的抗裂防渗效果。

HCSA膨胀剂；补偿收缩混凝土；结构自防水

1 工程概况

荣欢园位于天津北辰区双青新家园5#地，是天津市重点建设的保障性住房之一。该小区配套了地下一层的地下汽车库，采用现浇钢筋混凝土结构。地下车库属于超长超宽结构，尺寸为 157m×135m，开裂风险较大。车库设计使用年限50

年，结构抗震等级三级，防水等级二级。此外，勘察表明地下水具有弱腐蚀性。原防水设计为“抗渗混凝土+防水卷材”，考虑施工工艺复杂程度、夏季雨水多、工期紧张等因素，经专家论证，本地下车库防水改为“混凝土结构自防水+聚合物水泥防水涂料（或渗透结晶材料）”。工程效果见图1。

图1　工程效果图

2 HCSA 膨胀剂性能

膨胀剂是一种在砂浆和混凝土中通过反应生成钙矾石或氢氧化钙水化产物而产生体积膨胀的外加剂，主要用于混凝土结构自防水[1]、取消后浇带实现超长结构连续施工[2]和大体积混凝土温度裂缝控制[3]，在地下车库、地下商场、人防工程、地铁、隧道及水池等工程中应用广泛。

HCSA膨胀剂是天津豹鸣股份有限公司与中国建筑材料科学研究总院共同研发的一种硫铝酸钙－氧化钙双膨胀源高性能混凝土膨胀剂[4]，具有高膨胀率（最高可达0.17%）、绝湿膨胀的特性，是制备补偿收缩混凝土的优良材料。传统的硫铝酸钙类膨胀剂，只有在外界水养护条件下通过“溶解－析晶”反应[5]才能生成膨胀类产物，而HCSA膨胀剂可以仅依靠混凝土拌合水就可以产生可观的膨胀。因此，HCSA膨胀剂特别适用于不易浇水养护或冬季等无法水养护的混凝土工程中应用。HCSA膨胀剂是GB 23439—2009《混凝土膨胀剂》的Ⅱ型产品。

荣欢园地下车库各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

由于本工程补偿收缩混凝土限制膨胀率在0.015%～0.025%，依据膨胀剂与混凝土限制膨胀率的2倍换算关系，HCSA膨胀剂的限制膨胀率宜选定在0.05%～0.06%，其性能指标要求见表2，限制膨胀率测量结果见图2。

表2　HCSA 膨胀剂性能

3 HCSA 膨胀剂制备补偿收缩混凝土

3.1 原材料

冀东 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，F 类 Ⅱ 级粉煤灰，S95粒化磨细高炉矿渣粉，天津豹鸣股份有限公司生产的 HCSA高性能混凝土膨胀剂，5～25mm 碎石，细度模数 2.6 河砂，减水率 22% 的聚羧酸系高性能减水剂，拌合水为地下水。

图2　HCSA 膨胀剂限制膨胀率

3.2 混凝土配合比

经试验室试配、搅拌站现场试拌确认，掺 HCSA 高性能混凝土膨胀剂的补偿收缩混凝土配合比见表 3 。其中，减水剂掺量可依据到场混凝土施工性能进行适当调整，保证入模坍落度180～200mm。

表3　掺 HCSA 膨胀剂补偿收缩混凝土配合比 kg/m3

C35底板、C35外墙和顶板和C40膨胀加强带混凝土的水中14d限制膨胀率分别0.019%、0.022%和0.028%，符合设计要求，表明HCSA膨胀剂选型比较成功。

4 HCSA 膨胀剂应用控制要点

4.1 HCSA 膨胀剂供货商

为保证HCSA膨胀剂产品质量，HCSA膨胀剂的供应商天津豹鸣股份有限公司必须提供产品质检报告，报告中应有膨胀剂水中7d限制膨胀率。膨胀剂厂商积极与建设单位、施工单位确认现场混凝土浇筑方量，保证混凝土搅拌站不会因没有膨胀剂而耽误施工。

4.2 混凝土搅拌站

乐杰搅拌站应严格按照补偿收缩混凝土配合比计量各种原材料，严禁私自加水，适当延长搅拌时间，保证物料搅拌均匀。HCSA膨胀剂单独用一个料仓存放，料仓应提前清理干净，不得与其他膨胀剂或物料混合。膨胀剂采用机械计量，严禁人工投料。

4.3 膨胀剂见证取样及快速检测

每批膨胀剂到搅拌站后，应提前通知建设单位、监理与供应商进行三方见证取样，标记封存。同时采用GB 23439—2009《混凝土膨胀剂》附录C.3给出的啤酒瓶法对膨胀剂进行快速检测，将“1350g水泥＋150g膨胀剂＋675g水”搅拌制成的浆体装入玻璃啤酒瓶，并用塑料封口。依据啤酒瓶开裂时间来定性判定膨胀剂的膨胀性能，见图3。

图3　啤酒瓶法快速检测膨胀剂

5 小结

天津荣欢园小区配套地下车库采用天津豹鸣股份有限公司生产的硫铝酸钙－氧化钙双膨胀源高性能混凝土膨胀剂HCSA，水中7d限制膨胀率0.058%，制备的补偿收缩混凝土符合设计要求。施工过程中加强膨胀剂供应管理，到场必进行三方见证取样，并用啤酒瓶法快速定性检测。工程实践表明，上述措施有效保证了HCSA膨胀剂的品质，更保证了混凝土的抗裂防渗能力。

[1] 王晓丹，谢吉锋，贾福杰，等．刚性结构自防水技术在众美城地下车库中的应用[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2014,1: 29-31．

[2] 何红云，谢永配，钱月，等．某综合办公楼防水措施及超长结构连续施工技术[J]．商品混凝土，2016,2: 63-65．

[3] 张国梁，赵顺增，王东俊，等．君临大厦地下室3.3m厚大体积混凝土的施工技术措施[J]．膨胀剂与膨胀混凝土，2008,2: 76-80．

[4] 赵顺增，刘立，郑万廪，等．HCSA双膨胀源高性能混凝土膨胀剂[C]．中国化学外加剂及矿物外加剂研究与应用新进展[A]，2016: 310-315．

[5] 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: 82．

［通讯地址］天津市和平区同安道 13 号（300070）

张铭（1970－），男，工程师。