一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料及其制备方法，属于水泥基建筑材料领域，由水和混合料按照质量比0.08

【技术实现步骤摘要】
一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料及其制备方法


[0001]本专利技术属于水泥基建筑材料领域，具体涉及了一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料以及该水泥基灌浆料的制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国风电建设的发展，风机单机功率越来越大，矗立高度也在不断增高，地形复杂，设备基础承载稳定要求的提高对灌浆料连接技术提出更大的挑战。灌浆技术作为风机基础安装的重要关键技术，其灌浆质量将直接影响到塔筒底座的整体稳定性能和安全性。灌浆料连接部位在结构上起到承上启下的作用，施工上起到承前启后的作用。通过灌浆连接，可降低风机安装误差，减少疲劳损伤。由于灌浆连接特殊的服役环境及施工工艺，要求灌浆料具有大流态性、超高强、高弹性模量、超早强、抗疲劳性等性能。大流态有利于灌浆料施工灌注，确保灌浆施工的连续通畅，而灌浆料的抗压强度与灌浆料连接法兰盘承载力密切相关，灌浆料抗压强度越高，相应灌浆连接段极限黏结强度越高，两者呈正比相关。
[0003]目前针对灌浆料的研究，主要是针对抗压强度进行的，但这些虽然达到了较大的28d抗压强度，却还有其他方面的弊端，具体表现在，标养28d抗压强度可以达到100MPa，但早期强度偏低，1d抗压强度只有30MPa，不利于早期吊装施工和下一道安装工序的高效进行。再有，虽然有的灌浆料其抗压强度可以达到160MPa，但材料流动性差，不仅无法实现自流施工，而且需要特殊的热养护制作工艺，不具备现场应用的条件。再有，市场上出现的Ⅲ类灌浆料抗压强度可以达到110MPa，但现场施工环境恶劣、强风吹、日晒，Ⅲ类灌浆料已不能满足现场施工要求。还有，该110MPaⅢ类灌浆料未加纤维类增强材料，不仅抗折强度低，而且抗疲劳性能、耐久性能和开裂性能会大幅度降低。因此，在满足流动度的前提下，使水泥基灌浆料兼顾超早强、高韧性、抗疲劳、耐久性、防开裂、高强的特点是本领域技术人员研究的重点。
[0004]为满足不同大小的风机功率和风机自身重力载荷的不同，除了满足灌浆料50448
‑
2015标准中Ⅱ类的各项性能指标要求外，应该设计一种与风机大小相匹配的力学强度和施工性能可调的水泥基灌浆料，从材料的角度为实现风机连接一体化提供了技术保障和可选择性，而且降低了材料使用成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料及其制备方法。该水泥基灌浆料通过连续级配、紧密堆积原理的骨料搭配设计和纤维组合体积率的控制，胶凝材料的匹配协同以及微集料的填充效应以及界面改善作用，实现了施工性能和材料物理性能可调的目的，能够保证该水泥基灌浆料静态弹性模量介于45Gpa
‑
65Gpa之间，浆液容重在2350kg/m3‑
2850kg/m3之间，保证用水量0.08
‑
0.09的同时水胶比在0.16
‑
0.2之间，得到强度在（80
‑
100）MPa、（100
‑
120）MPa、（120
‑
140）MPa、（140
‑
160）MPa之间变化的不同规格品种的灌浆料，以解决上述技术背景中所提出的技术问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料，由水和混合料按照质量比0.08
‑
0.09：1组成；所述混合料包括以下重量份的原料：水泥36
‑
43份、矿物掺合料6
‑
10.5份、骨料45
‑
52份、复合功能材料2.5
‑
3.5份、纤维组合0
‑
5份。
[0007]其中，骨料由低密度骨料、中密度骨料和高密度骨料组成，粒径为0.3
‑
2.36mm，其中粒径0.3
‑
0.6mm的集配占比为25
‑
35%，粒径为0.6
‑
1.18mm的集配占比为40
‑
50%，粒径为1.18
‑
2.36mm的集配占比为25%。
[0008]进一步地，所述低密度骨料由普通河沙、石英砂、铁尾矿砂和机制砂中的一种或者多种按照任意比例组成，中密度骨料由石灰岩和玄武岩中的一种或两种按照任意比例组成，高密度骨料由金刚砂、碳化硅、金刚玉和白刚玉中的一种或者多种按照任意比例组成。
[0009]进一步地，所述骨料的体积密度为2.3
‑
3.6g/cm3，吸水率不超过5%。
[0010]本专利技术骨料由三级粒径连续级配得到，因配置强度不一样，基于最紧密堆积原理，优选各种骨料的最佳比例及粒径以获得最小堆积空隙率和最佳流动性，同时实现弹性模量及浆液容量等其他物理力学指标。
[0011]进一步地，水泥为硅酸盐水泥P
‑Ⅰ
52.5、硅酸盐水泥P
‑Ⅱ
52.5、硅酸盐水泥P.O52.5和硫铝酸钙CSA胶结料72.5中的一种或多种按照任意比例组成。
[0012]进一步地，矿物掺合料选自硅灰、偏高岭土、超细矿粉和粉煤灰中的至少两种，且所述的矿物掺合料平均粒径为2
‑
10μm；硅灰中活性二氧化硅含量≥90%，比表面积在18000
‑
22000m2/kg，超细矿粉的28d活性指数≥105，比表面积在650
‑
850m2/kg，平均粒径≤10μm；粉煤灰比表面积为400
‑
600m2/kg。
[0013]进一步地，复合功能材料通过以下步骤制成：取以下重量份原料：膨胀剂30
‑
50份、减水剂15
‑
25份、激发剂1.4
‑
2.5份、缓凝剂组合5
‑
7份、消泡剂4
‑
6份、降粘剂46
‑
100份；将上述原料投入搅拌机中搅拌均匀即可。
[0014]进一步地，所述膨胀剂由硫铝酸钙、氧化镁和塑性膨胀剂按照质量比15
‑
22.5：20
‑
22.5：1
‑
1.2组成，塑性膨胀剂为偶氮二甲基酰胺或N,N'
‑
二亚硝基五亚甲基四胺。
[0015]进一步地，所述减水剂为减水率大于30%的粉末状聚羧酸减水剂。
[0016]进一步地，所述激发剂为上海三瑞高分子材料股份有限公司提供的水化硅酸钙纳米晶核。
[0017]进一步地，所述缓凝剂组合为质量比3：1的葡萄糖酸钠与硼酸组成的混合物或质量比1：2的三聚磷酸钠与六偏磷酸钠组成的混合物。
[0018]进一步地，所述消泡剂为有机硅类消泡剂和聚醚类消泡剂中的一种或两种。
[0019]进一步地，所述降粘剂为玻璃微珠，该玻璃微珠为粉煤灰提取物，28d活性指数不低于105%，平均粒径≤2μm，比表面积12000
‑
15000m2/kg。
[0020]进一步地，纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料，其特征在于，由水和混合料按照质量比0.08
‑
0.09：1组成；所述混合料包括以下重量份的原料：水泥36
‑
43份、矿物掺合料6
‑
10.5份、骨料45
‑
52份、复合功能材料2.5
‑
3.5份、纤维组合0
‑
5份；其中，骨料由低密度骨料、中密度骨料和高密度骨料组成，粒径为0.3
‑
2.36mm，其中粒径0.3
‑
0.6mm的集配占比为25
‑
35%，粒径为0.6
‑
1.18mm的集配占比为40
‑
50%，粒径为1.18
‑
2.36mm的集配占比为25%；复合功能材料通过以下步骤制成：取以下重量份原料：膨胀剂30
‑
50份、减水剂15
‑
25份、激发剂1.4
‑
2.5份、缓凝剂组合5
‑
7份、消泡剂4
‑
6份、降粘剂46
‑
100份；将上述原料投入搅拌机中搅拌均匀即可。2.根据权利要求1所述的一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料，其特征在于，所述骨料体积密度为2.3
‑
3.6g/cm3，吸水率不超过5%。3.根据权利要求1所述的一种风电基础塔筒底座安装用水泥基灌浆料，其特征在于，低密度骨料由普通河沙、石英砂、铁尾矿砂和机制砂中的一种或多种组成，中密度骨料由石灰岩和玄武岩中的一种或两种组成，高密度骨料由金刚砂、碳化硅、...

【专利技术属性】
技术研发人员：石俊清，
申请(专利权)人：呼和浩特市巨日特种化工建材有限公司，
类型：发明
国别省市：