随着全球对可再生能源的重视和风力发电技术的快速发展,风机作为风力发电的关键设备,其基础建设和塔筒材料的选择变得尤为重要。在风机基础建设中,传统的混凝土材料虽然能满足一定的强度和耐久性要求,但面对巨大的竖向荷载、水平荷载和弯矩,以及大体积混凝土带来的水泥水化热控制和裂缝防止问题,亟需研发新型的高强、高抗裂混凝土材料,以提高基础的抗疲劳性能和长期稳定性。同时,在塔筒制造中,对混凝土的早期强度、外观质量、抗渗性以及轻质高强特性提出了更高要求,以快速脱模、减轻自重并降低对基础的荷载。此外,在“双碳”战略背景下,利用工业固体废弃物制备低碳混凝土材料,不仅有助于减少碳排放,还能实现资源的循环利用,具有重要的环保意义和经济价值。
风机基础用混凝土:需承受巨大的竖向荷载、水平荷载和弯矩,要求混凝土具有较高的强度和良好的耐久性。一般采用大体积混凝土,要控制水泥水化热,防止裂缝产生。研发超高强、高抗裂混凝土,提高基础的抗疲劳性能和长期稳定性;利用3D打印技术制作风机基础,提高施工效率和质量; 塔筒用混凝土:要求混凝土具有较高的早期强度,以便快速脱模和施工,同时要有良好的外观质量和抗渗性。开发轻质高强混凝土,减轻塔筒自重,降低对基础的荷载要求;研究智能混凝土,通过内置传感器监测塔筒的健康状况; 固废基低碳混凝土是一种以工业固体废弃物为主要原料制备的,具有低碳排放特性的混凝土材料。在“双碳”战略驱动下,中国多体系固废低碳胶凝材料技术快速发展,钢渣-矿渣-石膏体系、地聚物、硫(铁)铝酸盐水泥等协同制备技术不断涌现。但面临原料稳定性不足、品控难度大、应用端接受度低、标准体系缺失及产业协同不足等问题。
