鎂質高性能混凝土抗裂劑在地下室超長無縫施工中的應用

樊韜

（南京市水利建筑工程檢測中心有限公司，南京210024）

1 前言

我國城市化進程的逐步加快，為建筑體量及規(guī)模擴展創(chuàng)造了條件，而施工結構配置方面以及技術操作復雜性也越來越高，其中，作為現代建筑中常見的一類施工結構，超長結構的施工應用頻率也隨之增長。結合地下室施工項目進行分析可以發(fā)現，施工材料中主要采用膨脹劑作為補償收縮材料。隨著我國膨脹劑產品研制技術的更新，結合氧化鎂為核心的膨脹源類鎂質高性能混凝土膨脹劑被研發(fā)出來，并大幅度在建筑工程中應用。本次研究以此為重點展開，具體研究內容如下：

2 工程概況

某建筑工程施工總用地面積為127635 ㎡，實際建筑面積為263790 ㎡。建筑的地表面部分共設計了10 棟主樓施工項目，最高的樓層達到了17 層，最低也為8 層高，整個建筑的施工結構為框架式結構。地下室的施工總長度及寬度分別為378 m 和55 m。工程中，建筑的混凝土強度等級達到了C35，頂板的厚度達到了350 mm。

3 鎂質高性能混凝土抗裂劑在地下室超長無縫施工中的應用

3.1 鎂質高性能混凝土抗裂劑配比分析

本次工程建設中，鎂質高性能混凝土抗裂劑的材料控制以及相應的配合比施工處理時，需要做好以下兩項工作：

3.1.1 原材料的選擇

工程施工技術人員進行現場的抗裂劑配比時，主要選用了如下原材料：

（1）水泥材料

本次建筑項目中，所選用的水泥為P·O42.5，經過現場的處理，其各項性能符合工程施工的相關標準[1]。

（2）砂

項目中選用的砂材料為粗砂以及人工砂，同時還配合使用了中砂，以天然砂為主。經過現場的實驗測試后得出，砂原材料的含泥量控制在3%以下。

（3）石原材料

施工所用的石頭原材料為連續(xù)級配碎石，碎石的規(guī)格處于5 mm～31.5 mm 之間，其含泥量主要控制在15%以下。

（4）活性摻合料

施工中所用的混合料主要選擇了兩種，一種是S95級別的磨細礦渣粉，另一種是Ⅱ級粉煤灰[2]。

（5）膨脹劑

施工中采用的膨脹劑為鎂質高性能混凝土抗裂劑，膨脹劑的性能指標必須與《混凝土用氧化鎂膨脹劑》CBMF019-2017 中所設定的各項規(guī)定相符合，以此才能確保膨脹劑的施工成效滿足施工需求。

（6）減水劑

進行減水劑的選擇時，本次工程中選定了標準型YD-PCA 型號的減水劑投用于施工。

3.1.2 混凝土配合比

進行本次施工中的地下室施工時，為了進一步提升混凝土抗裂劑的施工效果，施工方案設計中，按照如下表1 中的內容做好了混凝土配比工作，具體如表1 所示：

表1 不同施工點的混凝土配合比分析表（kg）

結合表1 中的內容進行分析能夠發(fā)現，為了確保工程中抗裂劑混凝土的施工質量以及相應的力學施工要求滿足地下室工程施工標準，因此本次進行鎂質高性能混凝土抗裂劑的施工時，就需要重點做好混凝土的適配工作[3]。期間，進行地下室底板以及側墻的坍落度施工管理時，需要將其控制在（160±30）mm、（180±20）mm的范圍之間。

3.2 施工應用

3.2.1 地板澆筑

進行建筑工程地下室的施工期間，為了提升施工質量，首先需要完成的施工內容就是針對底板做好澆筑施工處理工作，本次施工中，技術人員進行底板澆筑時，主要開展如下施工操作：

其一，底板的設計施工中，底板的最長長度控制在113 m，并充分做好了一次性連續(xù)澆筑工作。澆筑方向按照“由東西兩側面向中部趨近”的原則展開。當地下室內兩側的混凝土施工完畢之后，技術人員進行了膨脹加強內混凝土的澆筑施工程序，此項施工流程中，選定了兩個強度等級較高的混凝土完成，且對應的抗裂劑摻混量也隨之提升，本次施工中用量提升了5 kg 左右[4]。當連續(xù)澆筑施工工作完成后，現場技術人員還需同步做好相應的澆筑方案設計，尤其是在澆筑現場的施工運輸車輛管理方面，泵車的安排規(guī)劃也需做到位。此外，還需要重點針對施工進度做好管控，目的在于防止施工中出現冷縫，也可為地下室防水質量提升帶來幫助。

其二，進行地下室中超長無縫施工處理時，需要充分做好混凝土原有結構的自防水施工管理工作，其中，做好工程的振搗處理工作十分有必要。現場振搗施工中，要求不得出現欠振或是漏振一類問題，尤其是過分振搗問題，需要重點做好現場管理，預防程序出現混凝土密實度過高的問題。另外，在進行地下室中側墻與底板兩處位置的接茬施工處理時，要求高導墻的澆筑施工高度達到300 mm 左右，并將止水鋼板安裝在施工縫處。當一次混凝土澆筑施工已經完畢之后，則應該同步開展抹面及收光施工處理，尤其是初凝現象生成前，及時做好二次抹面、覆膜兩項施工操作。

3.2.2 側墻澆筑

本次施工中，側墻的澆筑施工主要選配了連續(xù)分層施工方案，該方案應用期間，首先需要做好單次的側墻澆筑施工，長度及高度需要分別控制在180 m、5.3 m 左右。隨后，在側墻澆筑的施工點，將兩臺天泵布置好，并同步將振搗棒放置到位，共計需要放置四條。澆筑時，需要進行繞圈澆筑，共計分為三層完成澆筑工作。另外，在進行澆筑之時，還需著重做好接茬時間把控，應該控制在初凝階段，且振搗施工處理到位，目的在于降低后續(xù)施工中的混凝土麻面或是施工冷縫類問題的出現概率。

4 應用效果探討

4.1 應用效果

工程地下室超長無縫工程中，應用鎂質高性能混凝土抗裂劑輔助施工時發(fā)現，技術應用后統(tǒng)計所得出的底板溫度變化曲線。1 號樓棟的底板應變、溫度發(fā)生變化，電梯井的基坑處理深度為2.7 m 左右，施工體積相對比較大，且混凝土內部的溫度峰值達到了69 ℃。經過間歇性灑水施工處理后，其養(yǎng)護期間需要做好控溫處理，澆筑完成后的第九天，混凝土內部溫度保持與周邊的環(huán)境相一致。施工期間發(fā)現，地板位置的不同，其應變計的測試變化趨勢統(tǒng)計方面仍舊會存在一定相似性，內部微應變數據僅為70 左右。本次地下室超長裂縫混凝土抗裂劑施工中鎂質高性能混凝土的應用效果呈微膨脹，高度降低了工程收縮類施工縫的生產概率。

其間，由于膨脹時期下塑性階段的混凝土變形能力比較突出，出現收縮情況時，混凝土出現開裂的概率也比較低。鎂質高性能混凝土抗裂劑在施工40 h 之后，其生成的反應逐漸加大，并開始出現體積膨脹現象，以此為混凝土降溫時的收縮給予補償。本次施工中經過現場實驗人員的統(tǒng)計后得出，當混凝土施工后的齡期達到25 d 之時，混凝土內部也會出現微膨脹的情形，而當受到約束時，則會隨之生成膨脹預壓應力，用以與收縮應力相抵消，以此預防出現地下室超長施工裂縫。

4.2 實驗效果分析

工程實驗工作完成之后，需要對本次工程中的地下室超長無縫施工中的鎂質高性能混凝土的抗裂劑做拆模觀察處理，觀察時間點設計在拆模一個月之后。經觀察發(fā)現，地下室底板的側墻以及底板施工位置，均未出現貫穿性的裂縫，代表本次所選用的鎂質抗裂劑效果比較良好。與此同時，為了充分對建筑地下室的防水效果加以驗證，施工中未開展外防水處理前，先行完成了地下室側墻蓄水實驗。試驗期間，選定了本項目中的1 號、5號樓西北角的一段側墻完成施工，同時還選擇了人工砌成的兩段側墻一同進行施工實驗，以此完成封閉性的蓄水實驗。實驗中蓄水池的長、寬、高規(guī)格分別為6.7 m、3.15 m、1.7 m，蓄水時間（7 d）以及蓄水高度（1.5 m）均結合工程設計方案要求設定。

實驗效果分析時發(fā)現，地下室中的墻體結構防水效果比較突出，且在外防水未處理的前提下，1 號樓和5 號樓的樓體外側均未出現線性的滲水問題。但是，在側墻中，部分穿墻螺桿以及施工縫位置處，出現了微弱的“點滲”現象，滲透的具體情況如下所示：

其一，穿側墻螺桿部位“點滲”。面對實驗中所出現的該類問題，技術人員現場進行檢查后發(fā)現，在拆模施工時期，由于機械拆卸，導致穿墻的螺桿在其影響下而出現松動，繼而導致“點滲”現象生成。

其二，地下室墻體位置以及底板導墻兩者相連接的位置，出現了“點滲”情況。面對實驗中所出現的此類情況，技術人員進行分析后發(fā)現，問題出現的原因主要是由于澆筑時間所設置的差異化所產生，尤其是收縮速率不一致的情況下，導致兩層澆筑混凝土之間的交界面出現空隙問題，為“點滲”現象的生成創(chuàng)造契機。

4.3 施工裂縫控制建議

面對上述實驗中鎂質高性能混凝土抗裂劑使用問題的出現，本次地下室超長裂縫防治處理方案及裂縫控制建議的提出中，重點圍繞地下室的蓄水“點滲”現象解決給出施工方案，具體內容如下：

首先，鎂質高性能混凝土的抗裂劑應用時，需要在初次混凝土澆筑階段就做好對拆模的規(guī)范化管理工作，避免出現因拆模機械動作過大類問題，影響止水栓的固定效果，從而導致后續(xù)出現止水栓的擾動情況，最終出現“點滲”類問題。

其次，在澆筑施工開始前，技術人員需要全面做好現場的施工組織以及計劃安排工作，如在進行混凝土澆筑時，本次地下室施工中應該嚴格按照水平分層方案展開相應的施工澆筑工作，且澆筑的起點應該選在低處啟動，隨后沿著長邊的方向，從一段澆筑面向另一邊進行澆筑的逐步推進，并逐層向上升級澆筑高度，最終提升澆筑施工質量。

5 結論

綜上所述，將鎂質高性能混凝土抗裂劑應用于地下室超長無縫施工中后，作業(yè)原料主要以現場周邊沖溝漂石或是石方開發(fā)為主，可大幅度降低混凝土中水泥的摻混量，高度利于節(jié)省施工成本。另外，將此類抗裂劑應用于施工中，地下室超長施工效率顯著提升，且進一步融合了綠色環(huán)保施工特性，利于在后續(xù)施工中推廣。