HCSA膨脹劑在興業(yè)銀行大廈結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用

【摘要】本文以興業(yè)銀行大廈室內(nèi)裝修改造工程為例，介紹了HCSA膨脹劑在底板結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用。采用低水膠比、大摻量礦物摻合料和高性能減水劑技術(shù)，控制大體積混凝土溫升。通過復(fù)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(qiáng)保溫養(yǎng)護(hù)，有效控制了有害裂縫的出現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】HCSA膨脹劑；結(jié)構(gòu)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(nèi)裝修改造工程位于北京市朝陽(yáng)區(qū)朝陽(yáng)門橋東北角，地上25層辦公樓，并設(shè)有4層地下室。其中，地下室一層增設(shè)一個(gè)金庫(kù)，梁板需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，在原結(jié)構(gòu)板面新做400mm厚無梁樓蓋，使用活荷載30kN/m2。樓蓋長(zhǎng)50.4m，寬42.0m。板鋼筋在框架柱及核心筒墻、外墻上化學(xué)植筋15d。原設(shè)計(jì)采用C50 RM-H預(yù)混型混合料澆注，方量約500m3，現(xiàn)場(chǎng)自落式350攪拌機(jī)攪拌。由于自落式攪拌機(jī)出料量低，施工速度慢，整塊無梁樓蓋需要?jiǎng)澐?4個(gè)區(qū)段澆筑完工。該方案需要設(shè)置多條施工縫，破壞了無梁樓蓋的整體性，對(duì)其承載力也有一定的影響。此外，現(xiàn)場(chǎng)攪拌污染較大，不符合環(huán)保要求。后經(jīng)專家論證，決定采用C50抗裂高性能混凝土替代原RM-H預(yù)混型混合料，無梁樓蓋整體一次性澆筑，不設(shè)任何施工縫?；炷劣杀本┣嗄曷?strong class="keylink">混凝土攪拌站供應(yīng)。

2 技術(shù)重難點(diǎn)分析

由于本工程混凝土方量較大，再加上金庫(kù)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(xiàn)有害裂縫。要從根本上滿足這些技術(shù)性能要求，就必須從混凝土原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)和施工養(yǎng)護(hù)上進(jìn)行系統(tǒng)控制。

對(duì)于大體積混凝土來說，出現(xiàn)裂縫的主要原因是混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí)引起的溫度裂縫。因此，必須采取有效技術(shù)控制混凝土的內(nèi)外溫差，降低混凝土的溫度收縮，避免混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。目前，控制大體積混凝土溫升的主要采取的技術(shù)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(shù)[1-2]，這對(duì)于C50高強(qiáng)混凝土來說，強(qiáng)度等級(jí)高，控制混凝土的溫升有較大難度。

對(duì)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(shí)，通常加入優(yōu)質(zhì)膨脹劑使混凝土產(chǎn)生一定的膨脹，“補(bǔ)償”混凝土溫度下降時(shí)產(chǎn)生的冷縮[3-4]。對(duì)于混凝土因水化反應(yīng)產(chǎn)生的自收縮來說，可以加入減縮劑進(jìn)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(shù)措施。

由于該工程使用性質(zhì)的特殊性，要求混凝土具有良好的耐久性，同時(shí)，也為了進(jìn)一步提高混凝土的強(qiáng)度，需要采取必要的技術(shù)措施提高混凝土的密實(shí)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(zhì)的侵蝕，使混凝土長(zhǎng)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(duì)性的技術(shù)措施進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)。

3 混凝土配合比設(shè)計(jì)

3.1原材料

水泥，采用唐山冀東水泥廠生產(chǎn)的P.O 42.5普通硅酸鹽水泥；

粉煤灰，采用唐山I級(jí)粉煤灰；

硅粉，采用甘肅三遠(yuǎn)硅材料有限公司生產(chǎn)的S93型硅粉；

砂，采用灤平水洗中砂，細(xì)度模數(shù)不小于2.4；

石子，采用北京機(jī)碎石，粒徑5mm～25mm；

外加劑，BASF公司生產(chǎn)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(chǎn)的HCSA高性能膨脹劑，性能指標(biāo)見表1。