HCSA膨脹劑在興業(yè)銀行大廈結構加固工程中的應用

【摘要】本文以興業(yè)銀行大廈室內裝修改造工程為例，介紹了HCSA膨脹劑在底板結構加固工程中的應用。采用低水膠比、大摻量礦物摻合料和高性能減水劑技術，控制大體積混凝土溫升。通過復合使用HCSA膨脹劑與減縮劑，降低大體積混凝土冷縮和自收縮，加強保溫養(yǎng)護，有效控制了有害裂縫的出現。

【關鍵詞】HCSA膨脹劑；結構加固；大體積混凝土；溫升；冷縮

1 工程概況

興業(yè)銀行大廈室內裝修改造工程位于北京市朝陽區(qū)朝陽門橋東北角，地上25層辦公樓，并設有4層地下室。其中，地下室一層增設一個金庫，梁板需要進行結構加固，在原結構板面新做400mm厚無梁樓蓋，使用活荷載30kN/m2。樓蓋長50.4m，寬42.0m。板鋼筋在框架柱及核心筒墻、外墻上化學植筋15d。原設計采用C50 RM-H預混型混合料澆注，方量約500m3，現場自落式350攪拌機攪拌。由于自落式攪拌機出料量低，施工速度慢，整塊無梁樓蓋需要劃分14個區(qū)段澆筑完工。該方案需要設置多條施工縫，破壞了無梁樓蓋的整體性，對其承載力也有一定的影響。此外，現場攪拌污染較大，不符合環(huán)保要求。后經專家論證，決定采用C50抗裂高性能混凝土替代原RM-H預混型混合料，無梁樓蓋整體一次性澆筑，不設任何施工縫。混凝土由北京青年路混凝土攪拌站供應。

2 技術重難點分析

由于本工程混凝土方量較大，再加上金庫本身使用性能的重要性，混凝土的耐久性和抗裂性要好，不得出現有害裂縫。要從根本上滿足這些技術性能要求，就必須從混凝土原材料選擇、配合比設計和施工養(yǎng)護上進行系統(tǒng)控制。

對于大體積混凝土來說，出現裂縫的主要原因是混凝土內外溫差較大時引起的溫度裂縫。因此，必須采取有效技術控制混凝土的內外溫差，降低混凝土的溫度收縮，避免混凝土出現溫度裂縫。目前，控制大體積混凝土溫升的主要采取的技術措施是采用“低水膠比+大摻量礦物摻合料+高性能減水劑”技術[1-2]，這對于C50高強混凝土來說，強度等級高，控制混凝土的溫升有較大難度。

對于大體積混凝土來說，混凝土的收縮主要是冷縮和自收縮。為了降低大體積混凝土的冷縮，在降低混凝土總體溫升的同時，通常加入優(yōu)質膨脹劑使混凝土產生一定的膨脹，“補償”混凝土溫度下降時產生的冷縮[3-4]。對于混凝土因水化反應產生的自收縮來說，可以加入減縮劑進一步降低混凝土的總收縮，這也是目前混凝土工程上比較成熟的技術措施。

由于該工程使用性質的特殊性，要求混凝土具有良好的耐久性，同時，也為了進一步提高混凝土的強度，需要采取必要的技術措施提高混凝土的密實度，使混凝土具有較高的抗?jié)B透能力，以抵抗外界腐蝕介質的侵蝕，使混凝土長期具有較高的使用性能。

綜上所述，本工程采用的混凝土是大體積抗裂高性能混凝土，并且必須采取針對性的技術措施進行混凝土配合比設計。

3 混凝土配合比設計

3.1原材料

水泥，采用唐山冀東水泥廠生產的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥；

粉煤灰，采用唐山I級粉煤灰；

硅粉，采用甘肅三遠硅材料有限公司生產的S93型硅粉；

砂，采用灤平水洗中砂，細度模數不小于2.4；

石子，采用北京機碎石，粒徑5mm～25mm；

外加劑，BASF公司生產的RHEOPLUS420高性能減水劑和TETRAGUARD AS21型減縮劑；

膨脹劑，天津豹鳴股份有限公司生產的HCSA高性能膨脹劑，性能指標見表1。