[發明專利]一種風電機組塔筒用超高強自密實清水混凝土

在審

• 申請號: 201610245196.X
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107304117A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 朱炎寧;劉軍;艾洪祥;王玉娟;羅志明;劉向楠;李凱
• 申請（專利權）人: 中建西部建設新疆有限公司
• 主分類號: C04B28/02
• 分類號: C04B28/02;C04B14/02;C04B14/06;C04B14/18;C04B16/02;C04B18/08;C04B18/12;C04B18/14;C04B103/30;C04B103/44;C04B103/50
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技術領域

本發明涉及一種超高強自密實混凝土，具體地說是一種適應風力發電場特殊環境的風力發電機組塔筒用超高強自密實混凝土，屬于建筑材料技術領域。

背景技術

在明確風資源的條件下風電場的投資規模將直接影響到工程的收益，對工程進行優化降低投資以提高收益意義重大。目前國內外大型風電機組塔架主要為鋼制塔架，包括鋼制塔架和錐式鋼制塔筒。以一個SOMW風電場為例，鋼結構型式塔筒(含基礎環)的投資大約占工程總投資的14%左右。因此，對塔筒結構型式進行優化對降低工程總投資非常有必要。同時，多年的使用經驗和塔筒大型化的發展表明，鋼制塔架還存在一些難以解決的問題，如鋼制塔筒的成本高；易腐蝕，維護成本高；運輸、安裝困難等。

國外風電場已有采用鋼筋混凝土結構的工程嘗試，而國內已建、在建的風力發電工程目前全部采用環形截面的鋼塔筒結構，這在一定程度上造成了工程造價的提高。采用鋼筋混凝土塔筒后上部豎向荷載增加、塔筒底部直徑加大，不僅可節省基礎環，而且基礎的設計方案更加靈活且節省材料量。同時可節省終端塔、箱變基礎、電纜等部分的工程投資和征地費用。不同結構形式塔筒及基礎工程造價見表1。

表1 不同結構型式塔筒及基礎工程造價

但是，目前對于鋼筋混凝土風機塔筒的研究還主要集中在概念性設計研究以及經濟分析對比方面，對于滿足實際工程用鋼筋混凝土配制技術等方面研究尚處于起步階段。對于風電塔筒用混凝土強度性能、大面積曲面抗裂性能、風荷載作用下耐疲勞性能等方面的研究更是鮮有報道。

發明內容

為了解決上述問題，本發明設計了一種適應風力發電場特殊環境的風力發電機組塔筒用超高強自密實混凝土，制備強度等級在C100~C120范圍內，自密實、可泵送，并具有良好曲面抗裂、耐疲勞性能的混凝土。

本發明的技術方案為：

一種風力發電機組塔筒用超高強自密實混凝土，由膠凝材料、機制砂、碎石、減水劑、增強密實劑、纖維素纖維材料和水組成；按照單方用量(kg/m³)計，各成分的用量如下：

膠凝材料650～680kg/m³，機制砂640～680 kg/m³，碎石980～1020 kg/m³，減水劑7～11 kg/m³，增強密實劑6~10 kg/m³，纖維素纖維1~2 kg/m³，水115～130 kg/m³；其中，所述膠凝材料的各組分按單方用量(kg/m³)計為：水泥390～408 kg/m³，微珠35～37 kg/m³，礦粉142～149 kg/m³、粉煤灰35～37 kg/m³、硅灰48～49 kg/m³。

進一步地，所述水泥為P·0-52.5普通硅酸鹽水泥，3d膠砂抗壓強度不低于23 MPa，水泥28d膠砂抗壓強度不低于52.5MPa，水泥標準稠度用水量不大于26 %；

所述微珠為粉煤灰的一種提取物，堆積密度為2000～2500kg/m³，比表面積不小于3000 m²/Kg，膠砂需水量比不大于90%，燒失量不大于1%，28d活性指數不小于110%；

所述礦粉比表面積不小于750m²/kg，燒失量不大于3.0%，28d活性指數不小于105%；

所述粉煤灰比表面積不小于500m²/kg，燒失量不大于5.0%，28d活性指數不小于70%；

所述硅灰比表面積不小于15000m²/kg，燒失量不大于4.0%，7d活性指數不小于105%，SiO₂含量不小于85%。

進一步地，所述機制砂為細度模數為2.7～3.0的II區砂，MB值小于1.4，石粉含量不大于4%，泥塊含量不大于0.5%。

進一步地，所述碎石為5～20mm連續級配碎石，針片狀含量不大于5%，含泥量不大于0.5%，泥塊含量不大于0.2%，其中母巖為玄武巖或石灰巖，母巖抗壓強度不小于130MPa。