对海上风力发电基础结构专用灌浆材料进行综合技术分析,整理出粘接搜索结果的核心:
第一,核心特性和技术要求
1. 强度高,力学特性强
抗压强度:28天强度要求≥100-125MPa(CBGM-70等一些产品可以达到70MPa,CBGM-125可以达到125MPa),一天强度≥50MPa,3天≥为满足快速承载需求,80-85MPa。
弹性模量:28天静弹性模量≥40-45GPa,确保与基础结构的协同受力,防止应力集中。
粘结强度:与钢材的粘结强度≥保证风机基础结构和桩基的整体性,18MPa。
2. 抗疲劳和持久性
抗疲劳特性:需要承受≥循环荷载1000万次(如风浪冲击),强度损失≤5%。
耐腐蚀性破坏性:抗Cl-扩散系数≤1.5×10⁻¹² m²/s,耐硫酸性物质盐,碳酸性物质盐腐蚀(180天腐蚀破坏系数)≥1.4)。
抗冻融性能:在寒冷的海洋中需要达到F300的抗冻等级(300次冻融效果无破坏)。
3. 施工作业适应性
流动性:初始流动性≥30分钟保留值,290-340毫米。≥60-310毫米,60分钟≥保证230-260mm的自流平密实环形间隙(例如单桩过渡间隙50-110mm)。
微膨胀:3小时垂直膨胀率0.02%-0.8%,24小时和3小时的差值≤补偿收缩0.5%,与基材紧密接触。
抗分散性:水下悬浮物损失率≤适合海洋环境灌注的1.5%。
典型的用于场景
1. 单桩过渡段灌浆
密实式风机塔筒与桩基之间的环形空间(如Samsoe风力发电场间隙110mm),灌浆量需要超过理论值10%才能保证压实。
2. 导管架基础结构灌浆
水下灌浆接合导管架腿柱和钢管桩,需要多管道布置(主辅管道)和压力屏浆技术。
3. 吸管基础结构灌浆
新型吸力筒基础结构(如15MW风机)需要低密度(1500kg/1500kg/m³)、高流动性专用灌浆材料,解决传统成品材料附着力不足的问题。
成品材料的组成和技术创新
1. 配方设计
水泥基系统:水泥(55%-65%)、粉煤灰(22%-26%)、以聚羧酸性物质减水剂、羟丙基甲基纤维素等添加剂为主要材料的硅灰(11%-15%)。
增强纳米技术:通过改性纳米成品材料提高颗粒压实度,提高耐久性和强度。
2. 与轻量化
采用一级粉煤灰(45)μm筛余≤12%)和硅灰(SiO₂≥85%),减少密度和收缩。
第四,施工工艺和质量控制
1. 关键步骤
基面处理:清除污泥、油脂污染物,确保基面无水(含水率)≤8%)。
灌浆方式:
◦自重法:适用于简单的结构,依靠浆料的流动性密实。
◦压力法:复杂或深水环境需要泵送压浆,从下往上灌注至溢流。
固化条件:在灌浆后30分钟内进行涂层养护,在常温下进行24-48小时的固化,防止振动。
2. 质量检测
强度试验:1d、3d、28d抗压强度必须符合标准。
持久验证:通过Cl-渗透、冻融等试验,确保长期特性。
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