HCSA膨胀剂在兴业银行大厦结构加固工程中的应用

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  【摘 要】 本文以兴业银行大厦室内装修改造工程为例，介绍了HCSA膨胀剂在底板结构加固工程中的应用。采用低水胶比、大掺量矿物掺合料和高性能减水剂技术，控制大体积混凝土温升。通过复合使用HCSA膨胀剂与减缩剂，降低大体积混凝土冷缩和自收缩，加强保温养护，有效控制了有害裂缝的出现。

  【关键词】HCSA膨胀剂；结构加固；大体积混凝土；温升；冷缩

  1 工程概况

  兴业银行大厦室内装修改造工程位于北京市朝阳区朝阳门桥东北角，地上25层办公楼，并设有4层地下室。其中，地下室一层增设一个金库，梁板需要进行结构加固，在原结构板面新做400mm厚无梁楼盖，使用活荷载30kN/m2。楼盖长50.4m，宽42.0m。板钢筋在框架柱及核心筒墙、外墙上化学植筋15d。原设计采用C50 RM-H预混型混合料浇注，方量约500m3，现场自落式350搅拌机搅拌。由于自落式搅拌机出料量低，施工速度慢，整块无梁楼盖需要划分14个区段浇筑完工。该方案需要设置多条施工缝，破坏了无梁楼盖的整体性，对其承载力也有一定的影响。此外，现场搅拌污染较大，不符合环保要求。后经专家论证，决定采用C50抗裂高性能混凝土替代原RM-H预混型混合料，无梁楼盖整体一次性浇筑，不设任何施工缝。混凝土由北京青年路混凝土搅拌站供应。

  2 技术重难点分析

  由于本工程混凝土方量较大，再加上金库本身使用性能的重要性，混凝土的耐久性和抗裂性要好，不得出现有害裂缝。要从根本上满足这些技术性能要求，就必须从混凝土原材料选择、配合比设计和施工养护上进行系统控制。

  对于大体积混凝土来说，出现裂缝的主要原因是混凝土内外温差较大时引起的温度裂缝。因此，必须采取有效技术控制混凝土的内外温差，降低混凝土的温度收缩，避免混凝土出现温度裂缝。目前，控制大体积混凝土温升的主要采取的技术措施是采用“低水胶比+大掺量矿物掺合料+高性能减水剂”技术[1-2]，这对于C50高强混凝土来说，强度等级高，控制混凝土的温升有较大难度。

  对于大体积混凝土来说，混凝土的收缩主要是冷缩和自收缩。为了降低大体积混凝土的冷缩，在降低混凝土总体温升的同时，通常加入优质膨胀剂使混凝土产生一定的膨胀，“补偿”混凝土温度下降时产生的冷缩[3-4]。对于混凝土因水化反应产生的自收缩来说，可以加入减缩剂进一步降低混凝土的总收缩，这也是目前混凝土工程上比较成熟的技术措施。

  由于该工程使用性质的特殊性，要求混凝土具有良好的耐久性，同时，也为了进一步提高混凝土的强度，需要采取必要的技术措施提高混凝土的密实度，使混凝土具有较高的抗渗透能力，以抵抗外界腐蚀介质的侵蚀，使混凝土长期具有较高的使用性能。

  综上所述，本工程采用的混凝土是大体积抗裂高性能混凝土，并且必须采取针对性的技术措施进行混凝土配合比设计。

  3 混凝土配合比设计

  3.1原材料

  水泥，采用唐山冀东水泥厂生产的P.O 42.5普通硅酸盐水泥；

  粉煤灰，采用唐山I级粉煤灰；

  硅粉，采用甘肃三远硅材料有限公司生产的S93型硅粉；

  砂，采用滦平水洗中砂，细度模数不小于2.4；

  石子，采用北京机碎石，粒径5mm～25mm；

  外加剂，BASF公司生产的RHEOPLUS420高性能减水剂和TETRAGUARD AS21型减缩剂；

  膨胀剂，天津豹鸣股份有限公司生产的HCSA高性能膨胀剂，性能指标见表1。