風(fēng)電基礎(chǔ)的混凝土缺陷成因及質(zhì)量檢測(cè)

在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，能源的供需矛盾日益突出，對(duì)于綠色可再生能源的開發(fā)與應(yīng)用成為了解決這一矛盾的關(guān)鍵所在。在這樣的大背景下，風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)勢(shì)格外顯著，風(fēng)電項(xiàng)目的開發(fā)利用越來(lái)越受到重視，目前已成為新能源的發(fā)展重點(diǎn)之一。

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在風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，作為重要組成部分，風(fēng)電基礎(chǔ)有著無(wú)可替代的重要作用。為了滿足風(fēng)電機(jī)組能夠正常運(yùn)營(yíng)，風(fēng)電基礎(chǔ)建設(shè)的體積大、厚度高，為大體積混凝土。如果在質(zhì)量上把控不嚴(yán)，基礎(chǔ)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，將直接對(duì)風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)營(yíng)造成嚴(yán)重威脅，甚至導(dǎo)致事故的發(fā)生。

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缺陷重要成因

• 原材料選配不當(dāng)

風(fēng)電基礎(chǔ)質(zhì)量與所選用原材料質(zhì)量直接相關(guān)，包括鋼筋，混凝土中水泥、砂石骨料、外加劑等，如果材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，很難保證風(fēng)電基礎(chǔ)質(zhì)量能夠滿足設(shè)計(jì)要求。骨料在混凝土中的作用不言而喻，通常又多為就地取材，如果所選用骨料中含泥量及針片狀顆粒含量等技術(shù)指標(biāo)不符合要求，混凝土的質(zhì)量就無(wú)法得到保證。

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• 施工控制不到位

由于我國(guó)地理氣候條件特征，很多風(fēng)電機(jī)組位于偏遠(yuǎn)的山區(qū)，項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中混凝土的運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)等條件相對(duì)較為惡劣，稍有疏忽就容易導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足的現(xiàn)象發(fā)生。施工時(shí)振搗不到位，不僅影響漿體與骨料的附著力，還會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)不密實(shí)的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)孔洞、蜂窩、麻面等情況，使其承載力降低，影響結(jié)構(gòu)的壽命，勢(shì)必給風(fēng)電機(jī)組的安全性造成嚴(yán)重威脅。

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• 水泥水化熱

風(fēng)電基礎(chǔ)澆筑后由于水泥水化熱會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部匯聚大量熱量，但混凝土并不具備良好的導(dǎo)熱性能，水泥水化熱產(chǎn)生的熱量在混凝土內(nèi)部積累，溫度升高和下降會(huì)導(dǎo)致混凝土體積膨脹與收縮，使得混凝土內(nèi)部產(chǎn)生局部應(yīng)力。如果不能夠采取有效措施加以控制，不僅會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度裂縫，甚至可能形成貫穿性裂縫，造成混凝土強(qiáng)度和耐久性降低，嚴(yán)重影響混凝土結(jié)構(gòu)的性能與安全。因此對(duì)于風(fēng)電基礎(chǔ)而言，防止產(chǎn)生溫度裂縫是質(zhì)量控制的重要方面。

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4、其他原因

風(fēng)電基礎(chǔ)缺陷與質(zhì)量問(wèn)題還有很多其他方面的原因，如：對(duì)于采用基礎(chǔ)環(huán)連接方式的風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)，基礎(chǔ)環(huán)和混凝土之間形成應(yīng)力集中，如果基礎(chǔ)在這個(gè)部位有缺陷，就很容易造成疲勞破壞。或者基礎(chǔ)環(huán)與混凝土之間存在微小間隙而密封防水處理措施不到位，后期也會(huì)引起一系列問(wèn)題。

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缺陷檢測(cè)

對(duì)于風(fēng)電基礎(chǔ)混凝土缺陷及裂縫的檢測(cè)，可依據(jù)NB/T 10227-2019《水電工程物探規(guī)范》及CECS 21:2000《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》、JGJ/T 456-2019《雷達(dá)法檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行。

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檢測(cè)風(fēng)電基礎(chǔ)混凝土內(nèi)部缺陷有多種物探方法可供選擇，探地雷達(dá)法是較為常見的一種。采用探地雷達(dá)對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)混凝土缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，由于不同頻率天線的探測(cè)能力不同，要綜合考慮對(duì)探測(cè)深度與分辨率的需求，結(jié)合以往的檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)選擇合適的天線頻率，以保證原始數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠、詳細(xì)。

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由于原始數(shù)據(jù)是以雷達(dá)圖像方式呈現(xiàn)，想要獲得需要的檢測(cè)結(jié)果，還需綜合運(yùn)用探地雷達(dá)信號(hào)的各種特征對(duì)所獲得雷達(dá)數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行系統(tǒng)的分析。當(dāng)混凝土內(nèi)部存在有蜂窩、空洞等缺陷時(shí)，因缺陷體內(nèi)充填物多以空氣和水為主，其波阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于混凝土的波阻抗，因此在這些缺陷部位會(huì)發(fā)生較強(qiáng)的反射和散射現(xiàn)象?？紤]到不同程度的各種隨機(jī)噪聲和干擾對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)造成的影響，須對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)靥幚恚愿纳瀑Y料的信噪比，為獲得可靠、準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果提供基礎(chǔ)保障。

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對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)裂縫的檢測(cè)也是其質(zhì)量檢測(cè)的重要組成部分。裂縫寬度采用裂縫顯微鏡法進(jìn)行檢測(cè)，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)將測(cè)量頭的兩個(gè)尖角對(duì)準(zhǔn)被測(cè)裂縫，微調(diào)測(cè)量頭的位置使裂縫盡量與刻度基線垂直，進(jìn)而測(cè)量出裂縫寬度的實(shí)際結(jié)果值。裂縫寬度的檢測(cè)也是采用超聲波法檢測(cè)裂縫深度前的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

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采用超聲波法進(jìn)行裂縫深度檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)之前先選取構(gòu)件表面平整、無(wú)明顯缺陷的區(qū)域進(jìn)行不跨裂縫的聲速測(cè)試，然后再測(cè)裂縫深度?？蓪⒘芽p分不同區(qū)段，在各區(qū)段最大裂縫寬變處檢測(cè)裂縫深度數(shù)據(jù)，然后對(duì)比區(qū)段裂縫深度，得出裂縫深度的最大值。為保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在采用超聲法檢測(cè)風(fēng)電基礎(chǔ)混凝土裂縫深度時(shí)，被測(cè)裂縫中不能有積水或泥漿等會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響的物體或雜質(zhì)。

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結(jié)語(yǔ)

在檢測(cè)過(guò)程中，由于當(dāng)時(shí)的檢測(cè)環(huán)境及風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)存在的金屬物會(huì)對(duì)雷達(dá)有效信號(hào)造成一定的干擾，加之其他因素的影響，會(huì)產(chǎn)生對(duì)雷達(dá)檢測(cè)結(jié)果存在誤判的可能。為更好地把控風(fēng)電基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，還應(yīng)通過(guò)回彈法、超聲回彈綜合法等方法對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，且在檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)符合相關(guān)要求。在對(duì)風(fēng)電基礎(chǔ)缺陷及強(qiáng)度質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，如果對(duì)檢測(cè)結(jié)果存疑，也可采用鉆芯法對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。