风电用高性能灌浆料关键技术研发

需求的背景和应用场景

海上风电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了快速发展。然而，海上风电基础灌浆料的施工作业环境极为复杂，常常面临恶劣天气、海水侵蚀等挑战，对灌浆料的性能提出了极高的要求。当前市场上的灌浆料在应对这些复杂环境时，往往存在流动性不足、强度不达标、体积稳定性差等问题，严重影响了海上风电设施的安全性和稳定性。因此，研发一种高性能的海上风电基础灌浆料，成为提升海上风电设施整体性能、保障其长期稳定运行的关键。本项目正是针对这一迫切需求，旨在通过技术研发，解决风电基础灌浆料在复杂环境下的应用痛点，为海上风电行业的持续健康发展提供有力支撑。

要解决的关键技术问题

1. 灌浆料配比优化研究：通过系统的单一变量试验，深入分析胶砂比、水胶比、减水剂、消泡剂、塑性膨胀剂等关键组分对灌浆料各项性能的影响及其机理。在此基础上，开展矿物掺合料正交实验，通过科学的数据分析和对比，确定灌浆料的优选配合比，为高性能灌浆料的研发奠定坚实基础。
2. 钢纤维对灌浆料性能影响研究：针对灌浆料的超低水胶比特点，研究不同搅拌制度对灌浆料性能的影响，优选出最佳的搅拌制度。同时，探索掺入钢纤维对灌浆料性能的改善作用及其机理，包括提高灌浆料的抗裂性、韧性等，为灌浆料的性能提升提供新的思路。
3. 灌浆料耐久性能及力学性能研究：通过构建灌浆连接段模型，研究不同钢纤维体积掺量灌浆料在轴心受压条件下的力学性能，包括抗折强度、抗压强度等关键指标。同时，对灌浆料的耐久性能进行深入研究，确保其在大流动性、抗离析、高早期和最终强度、高体积稳定性、高抗疲劳性能以及低水化热等方面均能满足海上风电基础的高要求。

效果要求

本项目旨在开发出一种具有卓越性能的海上风电基础高性能灌浆料，需满足以下关键技术指标：30分钟流动性不小于140mm，1天抗折强度不低于7.0MPa，1天抗压强度不低于60.0MPa；28天抗折强度不低于15.0MPa，28天抗压强度不低于140.0MPa；28天水陆强度比不低于70%，且28天体积无收缩；弹性模量不低于50GPa。该灌浆料将显著提升海上风电基础的安全性和稳定性，降低施工难度和成本，提高风电设施的长期运行效益。同时，其创新性的配比和优异的性能将形成显著的技术竞争优势，推动海上风电行业的技术进步和产业升级。