【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于灌浆料，尤其涉及一种抗疲劳性高强风电灌浆料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、灌浆料作为风电基础连接的关键材料，其本身须具有大流动性，不离析泌水，补偿收缩，体积稳定，高早期强度，高最终强度，优异的抗疲劳防开裂性和耐久性等优点，才能确保风电机组与基础稳固连接。
2、现有技术中采用有机杂化塑性膨胀剂和二元无机膨胀剂的协同作用，使得灌浆料分阶段全过程的补偿收缩，减少了灌浆料的收缩问题，具有优良的力学性能。此外，还包括通过引入增效助剂和复合膨胀剂的方法，以解决大流态灌浆料的离析泌水和收缩沉降问题。现有技术中已公开了一种性能稳定的风电灌浆料，原料包括：水泥、石灰石粉、粉煤灰、矿粉、硅灰、玻璃微珠、石英砂、聚羧酸高性能减水剂、消泡剂、复合膨胀剂、纤维素醚、胶粉、水。该原料使得灌浆料具有更好的的工作性能、更高的强度，解决了灌浆料强度波动大，收缩严重等问题。
3、但是，灌浆料对风电基础起到受力缓冲作用的同时，还要保证结构安全和稳定性。灌浆连接部分需要承担机自身叶片和风机自身旋转以及塔筒造成的交变应力的反复作用，还要承受来自恶劣环境的冻融循环、季节性温差、风吹干燥，日照长辐射强等问题，日益突出，以上现有技术无法解决目前工程应用中风电灌浆料的开裂和疲劳破坏问题。
4、因此，如何提供一种防开裂抗疲劳的灌浆料，并能够将其应用于风电建设之中是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种抗疲劳性高强风电灌浆料及
2、为实现上述目的，本专利技术提供了以下技术方案：
3、一种抗疲劳性高强风电灌浆料，包括以下重量份数的原料：水泥30-50份、矿物掺合料10-20份、级配骨料40-60份，减水剂0.3-0.8份、复合膨胀剂1.0-3.5份、消泡剂0.02-0.08份和纳米水化硅酸钙改性纤维2-3份。
4、有益效果：本专利技术通过采用聚乙烯醇纤维来增强灌浆料的抗裂性能和能量吸收特性，但聚乙烯醇纤维分子结构规整，表面光滑，存在比较差的与水泥基体系界面粘结强度的问题。本专利技术通过采用纳米水化硅酸钙改性纤维，对纤维表面进行处理，将纳米微晶沉淀结晶至纤维表面粗糙化，以表面附着纳米微晶的纤维来增强灌浆料的韧性，使得介质内应力场连续均匀，提高灌浆料的抗拉强度。并且，本专利技术中的纤维表面的纳米水化硅酸钙掺入到水泥基灌浆料中，可作为水泥水化的晶核生长点，降低水泥水化的成核势垒，促进水泥中的硅酸盐矿物硅酸三钙和硅酸二钙的水化，提高了灌浆料的早期强度，诱导水泥的水化产物沿纤维生长，增加纤维与水泥基体系的粘结强度。通过与其他组分以特定比例复配，提高了风电灌浆料的抗裂性能和抗疲劳性能。
5、优选的，所述纳米水化硅酸钙改性纤维包括以下重量份数的原料：
6、聚乙烯醇100-130份，纳米水化硅酸钙分散液50-65份，去离子水500-650份。
7、更为优选的，所述聚乙烯醇聚合度为2000-2500，醇解度不低于99％。
8、所述纳米水化硅酸钙分散液的有效含量为18％-22％，粒径为100-300nm。
9、优选的，所述纳米水化硅酸钙改性纤维的制备方法包括以下步骤：
10、将纳米水化硅酸钙分散液与聚乙烯醇溶液混合，然后喷丝至饱和硫酸钠溶液中，得到纤维b，将所述纤维b进行多级热拉伸后热定型，得到所述纳米水化硅酸钙改性纤维。
11、优选的，所述纳米水化硅酸钙分散液包括以下重量份数的原料：
12、聚合物分散液90-120份，四水合硝酸钙100-130份，五水合偏硅酸钠90-120份，聚乙二醇5份，去离子水600-750份。
13、其中，聚合物分散剂优选石家庄市长安育才建材有限公司生产的聚羧酸高性能分散剂114型产品，固含量为50％。
14、优选的，所述纳米水化硅酸钙分散液的制备方法包括以下步骤：
15、将聚合物分散液加水稀释后调节ph，然后同时滴加四水合硝酸钙溶液与五水合偏硅酸钠溶液，最后加入聚乙二醇搅拌，得到所述纳米水化硅酸钙分散液。
16、优选的，所述矿物掺合料包括以下重量份数的原料：
17、粉煤灰20-40份、矿粉20-40份、玻璃微珠5-10份、硅灰20-40份。
18、更为优选的，所述硅灰为s95级轻度加密硅灰，平均粒径为0.1-0.3μm，活性二氧化硅含量≥90％；所述微珠是平均粒径为≤2μm的超细粉煤灰。
19、所述矿粉的为s105级矿渣粉，比表面积大于700m2/kg，平均粒径≤10μm。
20、所述粉煤灰为ⅰ级粉煤灰，比表面积大于500m2/kg。
21、优选的，所述级配骨料包括石英砂，以重量份数计，其粒径分布为：
22、粒径为8-16目骨料20-40份、20-40目骨料20-40份、40-70目骨料20-40份，70-120目骨料10-20份。
23、有益效果：本专利技术通过利用不同粒径超细粉体对颗粒间空隙进行逐级密实填充，使结构更加密实。同时利用玻璃微珠的流动调节作用，结合硅灰、矿粉和粉煤灰对水泥水化的不同影响，可在灌浆料的各龄期促进强度发展。通过协同发挥各矿物掺合料的微骨料和活性作用，保证了灌浆料的早期强度和后期强度，提高了灌浆料的抗渗性和耐久性，改善了灌浆料的泌水离析和流动性。
24、优选的，所述减水剂包括减水率大于30％的粉末状聚羧酸减水剂。
25、优选的，所述复合膨胀剂包括塑性膨胀剂0.2份、硫铝酸钙膨胀剂10份和轻烧氧化镁膨胀剂2份。
26、优选的，所述消泡剂包括粉体有机硅消泡剂。
27、一种抗疲劳性高强风电灌浆料的制备方法，包括以下步骤：
28、将水泥、矿物掺合料、级配骨料混合搅拌后，再加入减水剂、复合膨胀剂、消泡剂和早强剂的混合粉料继续搅拌均匀，最后与纳米水化硅酸钙改性纤维和水搅拌均匀，得到所述抗疲劳性高强风电灌浆料。
29、优选的，具体包括以下步骤：
30、(1)将水泥、矿物掺合料、级配骨料混合搅拌5min，得到粉料a；
31、(2)将减水剂、复合膨胀剂、消泡剂和早强剂混合搅拌5min，得到粉料b；
32、(3)将粉料a和粉料b混合搅拌5min，得到固体粉末混料c，然后将固体粉末混料c、纳米水化硅酸钙改性纤维和水以质量比500：10-15：50均匀加入立式砂浆搅拌机，搅拌8min以上，直至混合料均匀没有结块，得到所述抗疲劳性高强风电灌浆料。
33、一种抗疲劳性高强风电灌浆料在风力发电基础设施中的应用。
34、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
35、本专利技术的抗疲劳性高强风电灌浆料以水泥搭配特定质量的矿物掺合料、级配骨料、减水剂、膨胀剂、消泡剂和纳米水化硅酸钙改性纤维，依据紧密堆积理论使得各组分协同配合，得到抗疲劳性高强风电灌浆料，其具有大流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：水泥30-50份、矿物掺合料10-20份、级配骨料40-60份，减水剂0.3-0.8份、复合膨胀剂1.0-3.5份、消泡剂0.02-0.08份和纳米水化硅酸钙改性纤维2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙改性纤维包括以下重量份数的原料：
3.根据权利要求2所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙改性纤维的制备方法包括以下工艺步骤：
4.根据权利要求3所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙分散液包括以下重量份数的原料：
5.根据权利要求1所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述矿物掺合料包括以下重量份数的原料：
6.根据权利要求1所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述级配骨料包括石英砂，以重量份数计，其粒径分布为：
7.根据权利要求1所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述复合膨胀剂包括以下重量份数的原料：<...
【技术特征摘要】
1.一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：水泥30-50份、矿物掺合料10-20份、级配骨料40-60份，减水剂0.3-0.8份、复合膨胀剂1.0-3.5份、消泡剂0.02-0.08份和纳米水化硅酸钙改性纤维2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙改性纤维包括以下重量份数的原料：
3.根据权利要求2所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙改性纤维的制备方法包括以下工艺步骤：
4.根据权利要求3所述的一种抗疲劳性高强风电灌浆料，其特征在于，所述纳米水化硅酸钙分...
【专利技术属性】
技术研发人员：方涛，刘磊，王龙，吴伟，王玉乾，刘昭洋，董树强，王龙飞，刘江涛，刘旭飞，张琪，
申请(专利权)人：石家庄市长安育才建材有限公司，
类型：发明
国别省市：
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