风电混塔预制C100混凝土管片裂缝分析与控制技术
Analysis and control technology of cracks in prefabricated C100 concrete segments for wind turbine hybrid tower
关键词：
风电混塔；预制混凝土管片；开裂原因；裂缝控制措施；生产工艺
Key words：
Wind turbine hybrid tower; Prefabricated concrete segment; Reason for cracking; Crack control measure; Production process
刊期：
2025年第7期
DOI：
10.19761/j.1000-4637.2025.07.035.08
文章编号：
基金项目：
中山市重大科技专项项目（20220506）。
作者：
王 军，刘文龙，罗 西，徐向东，赖创林，黄先明，王易旸
单位：
明阳智慧能源集团股份公司，广东 中山 528437
摘要
摘 要：分析了冬季中试过程中某170 m风电混塔卧式预制C100混凝土管片出现裂缝的主要原因，并针对性地提出了裂缝控制关键措施。结果表明：管片裂缝多发生在早期，主要有温度裂缝、收缩裂缝和收面扰动裂缝3类；混凝土性能、振捣、收面工艺、温差控制、脱模工艺与养护工艺是控制裂缝的关键；与混凝土自收缩和水化温升相比，温度梯度、浮浆层厚度和收面工艺对管片早期开裂的影响更明显；掺入适量粉煤灰微珠有利于降低管片混凝土的温度开裂敏感性；合适的降温措施可有效解决管片产生的温度裂缝问题，提高生产效率；采用提出的裂缝控制措施和提效工艺生产的混凝土管片无裂缝产生，28 d同条件养护试件的平均抗压强度为120.5 MPa。
Abstract: The main reasons of the cracks in the horizontal prefabricated C100 concrete segment for the wind turbine hybrid tower with the height of 170 m during the winter pilot production were analyzed, and the key crack control measures were put forward. The results show that the segment cracks mostly occur in the early stages, mainly including temperature cracks, shrinkage cracks, and surface disturbance cracks. The key to controlling cracks lies in the performance of concrete, vibration, surface troweling process, temperature difference control, demolding process, and curing process. Compared with the self shrinkage and hydration temperature rise of concrete, the influence of temperature gradient, thickness of floating slurry layer, and surface troweling process on early cracking of segment is more significant. Adding appropriate content of fly ash microbeads is beneficial for reducing the temperature cracking sensitivity of segment concrete. Appropriate cooling measures can effectively solve the problem of temperature cracks in segment, and can improve production efficiency. The concrete segment produced using the proposed crack control measures and efficiency improvement processes has no cracks, and the 28 d average compressive strength of the specimens under the same cured conditions is 120.5 MPa.
结论
（1）对于钢混塔筒管片，相比于立式浇筑，卧式浇筑的精度更高、外观质量更优，但对生产工艺要求高。对于强度等级不低于C100的混凝土管片，其易在早期出现温度裂缝、收缩裂缝和收面扰动裂缝。开裂原因主要有5种：混凝土收缩过大、浮浆层过厚、收面工艺不当、温度梯度较大和养护工艺不当。
（2）管片受到的卧式模具约束作用一般较小，与混凝土自收缩、水化温升相比，温度梯度、浮浆层厚度和收面工艺对管片开裂的影响更明显。
（3）在混凝土水化加速期阶段采取一定的降温措施，可有效解决管片产生的温度应力裂缝，提高生产效率。
（4）本文提出的裂缝控制措施和提效工艺已成功应用于河南某钢混塔筒项目的样塔管片生产，且应用效果较好，管片脱模时间为15~18 h。
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引用本文
王军,刘文龙,罗西,等.风电混塔预制C100混凝土管片裂缝分析与控制技术[J].混凝土与水泥制品,2025(7):35-42.
WANG J,LIU W L,LUO X,et al.Analysis and control technology of cracks in prefabricated C100 concrete segments for wind turbine hybrid tower[J].China Concrete and Cement Products,2025(7):35-42.
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