1.2 灌漿材料

目前，風機基礎與樁基通常采用灌漿進行連接，一方面減少焊接帶來的應力集中；另一方面還可以起到調平的作用。灌漿材料根據灌漿連接段分析結果可選擇用普通水泥漿與高強灌漿材料等。

1．普通水泥漿

普通水泥漿灌漿價格低、材料易得，在海洋石油工程中得到廣泛應用，但普通水泥漿體易收縮，抗壓強度和黏結強度較低。

2．高強灌漿材料

與普通水泥漿相比，高強灌漿材料是一種含收縮補償技術的水泥類灌漿，當與水混合時，可形成均勻、可流動且可泵送的灌漿料。針對海上風機基礎灌漿的特殊需求和特殊施工方法，高強灌漿料需要具備大流動性、抗離析可靠性和穩定性、高早期強度、高最終強度、高彈性模量、高體積穩定性、高抗疲勞性能、低水化熱等特點。其詳細特點如下所述：

（1）密度。高強灌漿料的密度一般為2300～2450kg/m3。

（2）含氣率。灌漿料中氣體含量一般要求不大于4%。

（3）零泌水率。高強灌漿料的泌水率要求為零。

（4）大流動性。流動性反映了灌漿料的施工性能，在無任何沖擊的情況下，灌漿料初始流動度大于290mm,30min后的流動度大于260mm,60min后的流動度大于230mm，并且灌漿料無泌水和分層。特殊的級配砂和特別的流動性及低摩擦力可增加泵的輸出量，減少泵壓力和磨損，縮短安裝時間并降低安裝成本。

（5）高早期強度。基礎灌漿完成后，為了確保基礎在海洋環境作用下不發生偏移，保證灌漿連接的長期穩定性，高早期強度顯得十分重要。在20℃的環境下，24h抗壓強度可達40MPa及以上，故可快速讓設備恢復到運行狀態并可拆除臨時支撐物。在2℃的環境下，24h強度也大于3MPa，即保證在非常嚴酷的環境下也能進行灌漿施工。

（6）超高最終強度。灌漿連接是傳力的關鍵部位，風電機組運行過程中，灌漿材料的最終強度也是一個重要參數。在20℃的環境下，28d抗壓強度可達120MPa及以上。

（7）高抗疲勞性能。抗疲勞性能是指材料抵抗承受循環荷載作用的能力。當材料不斷承受加載和卸載時，疲勞逐漸發生，要保證在風電機組運行期內不發生疲勞破壞。

（8）良好的抗離析性能。灌漿料具有可靠和穩定的抗離析性能，不產生離析或泌水，確保始終如一的物理性能，可靠的抗離析性能可防止泵堵塞，在水下灌漿時漿體不會被沖掉，可進行長距離和大高度泵送。

（9）高體積穩定性。材料體積的變化會影響基礎結構與風電機組的使用壽命。灌漿連接需傳遞并吸收從上部結構中產生的所有荷載，灌漿料的干收縮率、自收縮率、膨脹或任何其他型式的體積不穩定性都對基礎結構與風電機組的壽命有不利影響。

（10）低水化熱。水化熱會在漿體內引起較大的溫度應力，使漿體表面產生裂縫，嚴重影響灌漿材料的強度與灌漿連接的性能。因此，高強灌漿材料要求低水化熱。

灌漿材料的性能指標很多，除上述指標外，還有凝結時間、彈性模量、豎向膨脹率等。

在實際施工中，漿體是由灌漿干料與水混合攪拌而成，用水量是影響以上各項性能一個非常重要的參數；另外一個影響灌漿材料性能的是溫度，實際施工中，在不同溫度下，灌漿材料的各項性能指標均有所變化。

海上風電場建設還有其他灌漿材料的使用，如重力式基礎的底板灌漿采用低強度灌漿材料，這種灌漿材料與常規的海工水泥砂漿差異不大。