CBGM-125海上风电专用高强无收缩灌浆料

CBGM-125海上风电专用高强无收缩灌浆料

CBGM-125海上风电专用高强无收缩灌浆料，是以超高强水泥为基础胶凝材料，精选高强石英砂、级配金刚砂、高弹性模量钢纤维作为复合骨料，辅以高性能聚羧酸减水剂、复合膨胀剂、水下抗分散剂、增韧抗裂组分、防腐阻锈剂等多元功能外加剂，经工业化精确配料、混合而成的超早强、高流动、自密实、无收缩、水下不分散型超高强灌浆材料。

CBGM-125海上风电专用高强无收缩灌浆料，是中国建筑科学研究院建筑材料研究所、北京中德新亚建筑技术有限公司、国家海上风电工程技术研究中心、中国船级社（CCS）海上风电认证中心针对海上风力发电机组单桩基础、导管架基础、高桩承台基础等灌浆连接节点的特殊技术要求，在深入分析海上风电机组承受风荷载、波浪荷载、海流冲击、地震荷载以及千万次以上疲劳荷载耦合作用，同时考虑海水高压、水下施工、盐雾腐蚀、潮汐干湿交替等极端海洋环境因素基础上，结合国内外近百个海上风电场工程实践经验，历经五年技术攻关和大量足尺模型试验，联合研发的新一代海上风电专用超高强灌浆材料。该产品已通过中国船级社（CCS）认证，综合性能达到国际先进水平，可完全替代进口产品。

一、产品特点

1、超高强度等级

强度等级达到125MPa级，1d抗压强度≥60 MPa，3d强度≥90 MPa，7d强度≥110 MPa，28d强度≥125 MPa，可根据工程需要配制至140 MPa以上。满足5MW~15MW大功率海上风机基础灌浆连接节点对承载力和刚度的苛刻要求，显著减小套筒和桩基设计尺寸，降低海上施工难度和工程造价。

2、超早强快速承载

早期强度发展极为迅速，灌浆后12h抗压强度≥40 MPa，1d强度≥60 MPa，3d强度≥90 MPa。灌浆后24小时即可进行后续吊装和安装作业，大幅缩短海上窗口期占用时间，降低大型海上施工船队租赁成本。

3、卓越的水下不分散性能

添加了特殊水下抗分散剂，浆体在水下浇筑时具有优异的抗水流冲刷和抗分散能力，pH值升高幅度小，浊度低。在水深50m、流速1.5m/s条件下灌浆，浆体流失率≤5%，水下强度保持率≥85%。特别适用于海上风电导管架、单桩与过渡段之间的水下灌浆连接。

4、超高流动性与自密实性

初始流动度≥340mm，30min保留值≥310mm。浆体具有优异的填充能力，可自主流平并完全填充环形间隙（最小间隙仅30mm），流平距离可达8m以上，无需振捣即可实现高密度填充，特别适用于深海长距离泵送灌浆。

5、无收缩微膨胀精准控制

采用三阶段膨胀补偿技术，精准控制体积稳定性：塑性膨胀（0.1%~0.3%）、硬化前期膨胀（0.02%~0.05%）、硬化后期微膨胀（0%~0.02%），全生命周期无收缩。确保灌浆连接段钢管与灌浆料之间、灌浆料与基础环之间100%有效接触，传力均匀可靠，杜绝脱空和松动现象。

6、超高抗疲劳与抗震性能

针对海上风机承受千万次交变荷载的特点，产品中添加高弹性模量钢纤维（长径比60~80）和增韧聚合物，显著提高抗冲击、抗疲劳和抗震动性能。1000万次疲劳加载后强度保持率≥90%，弹性模量≥42GPa，极限压缩应变≥1.5%。能够有效抵抗风暴潮、地震、冰荷载等极端工况。

7、卓越的抗海洋环境腐蚀性能

属于超高致密无机材料体系，电通量≤250C，氯离子扩散系数≤0.3×10⁻¹² m²/s，抗渗等级≥P20。具有优异的抗海水腐蚀、抗氯离子渗透、抗硫酸盐侵蚀、抗盐雾腐蚀能力。2000次冻融循环（海水冻融）后相对动弹性模量≥80%，抗冰凌冲击性能优异。适用于南海高盐雾、高温差、强腐蚀环境和渤海湾冰区海域。

8、优异的长期体积稳定性和耐久性

28d收缩率≤0.02%，90d收缩率≤0.03%，长期体积稳定性优异。设计使用寿命≥50年，与海上风电基础设计寿命匹配。经东海、南海某海上风电场应用验证，服役5年以上各项性能稳定，无强度衰减和劣化现象。

9、优良的施工性能

可操作时间灵活可调（60~120分钟），适应海上长距离泵送（可达300m）和复杂海况施工要求。浆体粘度适中、不泌水、不离析，泵送压力损失小。可泵送、可自流、可水下灌注，适应多种海上施工工艺。

10、绿色环保

产品不含氯化物、亚硝酸盐等有害物质，对钢筋和钢结构无任何锈蚀风险。无挥发性有机化合物（VOC），对海洋生态环境友好。

二、性能指标

| 技术指标 | 技术要求 |

| --- | --- |

| 最大骨料粒径（mm） | ≤4.75（细型，用于小间隙灌浆），≤8（粗型，用于大厚度灌浆） |

| 流动度（mm） | 初始值 ≥340，30min保留值 ≥310 |

| 竖向膨胀率（%） | 3h：0.1~0.3，24h与3h膨胀值之差：0.02~0.05 |

| 抗压强度（MPa） | 12h ≥40.0，1d ≥60.0，3d ≥90.0，7d ≥110.0，28d ≥125.0 |

| 抗折强度（MPa） | 28d ≥14.0 |

| 弹性模量（GPa） | 28d ≥42 |

| 极限压缩应变（%） | ≥1.5 |

| 氯离子含量（%） | ≤0.03 |

| 泌水率（%） | 0 |

| 抗渗等级 | ≥P20 |

| 水下抗分散性（流速1.5m/s） | 浆体流失率 ≤5%，水下/陆上强度比 ≥85% |

| 1000万次疲劳试验 | 强度保持率 ≥90%，无开裂 |

| 2000次海水冻融循环 | 相对动弹性模量 ≥80% |

| 氯离子扩散系数（m²/s） | ≤0.3×10⁻¹² |

| 电通量（C） | ≤250 |

| 90d收缩率（%） | ≤0.03 |

说明：

1. 表中性能指标均按产品推荐最大用水量检验（推荐水料比9.5%~11.5%）；

2. 海水拌和时，各项性能指标可能略有降低，建议采用淡水拌和，如无条件可采用经检测合格的海水，但需提前进行工艺性试验；

3. 水下灌浆施工时，应采用专用水下不分散型号，水灰比及施工工艺另行提供专项方案；

4. 环境温度低于5℃时，应采取温水拌和（不超过35℃）及水下保温养护措施；

5. 本产品已通过中国船级社（CCS）海上风电灌浆材料认证，认证编号：CCS-OWT-XXXX。

三、施工工艺

1、适用范围

① 主要适用范围：

海上风力发电机组单桩基础（Monopile）过渡段灌浆连接

海上风力发电机组导管架基础（Jacket）灌浆连接

海上风力发电机组高桩承台基础（Pile-cap foundation）灌浆填充

海上风机基础水下灌浆连接节点

海上风电升压站基础灌浆

跨海大桥深水基础灌浆

② 其他适用范围：

陆上大功率风机基础超高强灌浆（调整配比后）

海洋石油平台导管架灌浆

水下结构加固修复工程

深水桥梁基础灌浆

海底管道固定支座灌浆

2、施工工艺

（1）工艺流程

A. 海上风电单桩基础过渡段灌浆连接工艺流程：

单桩沉桩完成（桩顶标高验收） → 过渡段吊装就位 → 环形间隙检查与调整（同心度、垂直度） → 密封系统安装（环形密封圈、压力测试） → 灌浆管线布设（主灌浆管、备用管、排气管、监测管线） → 海水置换与冲洗（气升法或泵吸法） → 灌浆材料海上搅拌站拌制或陆上预拌泵送上船 → 连续压力灌浆（由下向上、单点或多点注入） → 灌浆过程实时监测（压力、流量、温度、饱满度） → 置换完成确认（顶部返浆、密度检测） → 封堵灌浆口、排气口 → 水下养护 → 灌浆质量检测（超声波或钻孔内窥镜）

B. 海上风电导管架灌浆连接工艺流程：

导管架就位调平 → 灌浆段密封系统安装（双道密封圈、密封性试验） → 灌浆管线系统连接（灌浆主管、备用管、排气管、冲洗管） → 导管架内部海水置换（压缩空气排水或泵吸） → 灌浆材料泵送上料 → 多点连续压力灌浆（自下而上、由内向外） → 灌浆饱满度实时监测与记录 → 灌浆完成确认 → 封堵灌浆口和排气口 → 水下养护 → 强度检测与验收

C. 海上风电高桩承台基础灌浆工艺流程：

钢管桩沉桩完成 → 桩芯清理（高压水射流+吸泥） → 钢筋笼安装 → 承台模板支设 → 灌浆材料拌制 → 陆域或海上泵送灌浆 → 分层浇筑（每层厚度≤50cm） → 振捣辅助（局部） → 表面抹平收光 → 保湿保温养护 → 拆模 → 后续工序

（2）施工工序（以海上风电单桩基础过渡段灌浆连接为例）

A. 单桩沉桩与过渡段就位

单桩按设计要求沉桩到位，桩顶标高允许偏差±50mm，桩顶水平偏移≤50mm

清除桩顶及内壁附着的海生物、锈皮、泥砂等杂物（高压水射流冲洗）

过渡段吊装就位，调整同心度（允许偏差±25mm）和垂直度（倾斜度≤0.3%）

环形间隙宽度应符合设计要求，一般取桩径的1.5%~3%，最小间隙不宜小于30mm

B. 密封系统安装

在过渡段底部安装环形密封圈（橡胶或聚氨酯材质），密封圈应能承受灌浆压力（≥1.0MPa）

进行密封性试验：充气或充水加压至0.5MPa，保压10min，压力下降≤0.02MPa为合格

在过渡段顶部设置环形溢浆槽和排气孔

在灌浆段不同高度布设温度、压力监测传感器（可选）

C. 灌浆管线系统布设

主灌浆管：从施工平台沿过渡段内壁下伸至灌浆段底部以上30~50cm处

备用灌浆管：与主灌浆管对称布置，末端位置略高于主灌浆管

排气管：沿过渡段内壁上伸至灌浆段顶部以上50cm，内径≥25mm，不少于2根

冲洗管：用于灌浆前海水置换和灌浆后管线冲洗

所有管线应固定牢固，管口密封防止异物进入

D. 海水置换与环形间隙冲洗

采用气升法或泵吸法将环形间隙内的海水置换为淡水

置换水量不小于环形间隙容积的3倍，直至出水澄清、pH值≤8.5

冲洗完成后，保持环形间隙内淡水液面高于外部海平面，防止海水回流

冲洗后至灌浆开始时间不宜超过4小时，如超时应重新冲洗

E. 灌浆材料拌制

海上搅拌站拌制（适用于大型海上风电场）：

采用专用海上灌浆搅拌站（安装在驳船或施工平台上），搅拌能力≥20m³/h

按配合比要求精确计量粉料和拌合水（推荐水料比10%~11%）

搅拌时间：粉料投入后干拌15秒，加水后搅拌180~240秒，静置2~3分钟排气

每搅拌批次均应进行流动度检测（≥340mm）

陆上预拌泵送（适用于近海风电场）：

在陆上搅拌站按配合比拌制

采用混凝土搅拌运输车运至码头

通过驳船上的混凝土泵泵送至海上施工平台

运输至泵送完成总时间不宜超过2小时

重要规定：

加水量必须精确控制，偏差≤±1%

严禁在拌制好的浆体中二次加水

从加水拌和到灌浆结束，总时间不得超过90分钟（夏季）或120分钟（冬季）

已失去流动性或出现假凝的浆体严禁使用

F. 灌浆施工

连续压力灌浆法（推荐工艺）：

启动灌浆泵，低压（0.2~0.3MPa）循环排出泵和管线内空气

将灌浆压力逐步升至0.5~1.0MPa（具体压力根据水深和间隙调整，最大不宜超过1.5MPa）

从主灌浆管连续、稳定注入浆体，浆体自下而上填充环形间隙

灌浆速度宜控制在0.5~1.5m³/min，避免速度过快导致空气卷入

监测排气管：当排气管连续流出均匀浆体（无气泡）后，依次关闭低位排气管

顶部排气孔流出浆体后，继续灌浆至溢浆槽有浆体溢出，确认环形间隙已完全填充

关闭主灌浆管阀门，开启备用灌浆管补浆至溢浆槽液面稳定

保持保压压力0.2~0.3MPa持续5~10分钟，确保密实

多点同步灌浆法（适用于大直径、大厚度灌浆段）：

设置2~4个对称布置的灌浆点

采用多台灌浆泵同步、同速注入

各灌浆点流量偏差≤10%

灌浆过程需协调指挥，确保填充均匀

灌浆过程监测：

连续记录灌浆压力、流量、温度

每30分钟进行一次流动度检测

每搅拌批次留取试件不少于3组（水下养护）

发现异常（压力突降、流量突增、温度异常）立即暂停，查明原因后处理

G. 灌浆完成与封堵

确认灌浆饱满后，先关闭排气管和排气孔阀门

关闭灌浆管阀门，拆除灌浆管线

采用快干水下环氧砂浆或机械封堵装置封堵灌浆口和排气口

封堵后检查是否有渗漏，如有应进行修补

H. 水下养护

灌浆完成后，灌浆段处于水下自然养护状态

养护期间避免对过渡段施加过大冲击荷载（如打桩、船舶碰撞）

在灌浆后24小时内，避免潮汐变化引起的大幅度水位变动（如无法避免，应采取围堰等措施）

低温环境（水温低于5℃）：应采取保温措施（如灌浆段包裹保温材料）

I. 强度检测与验收

试件养护：

同条件水下养护试件：将试件置于与灌浆段相同水深、相同水流条件的养护笼中

标准养护试件：按国家标准养护

强度检测：

12h强度检测： ≥40 MPa后，可进行过渡段与单桩的焊接连接准备

1d强度检测： ≥60 MPa后，可进行过渡段精调、高强螺栓紧固

3d强度检测： ≥90 MPa后，可进行风电机组塔筒吊装

7d、28d强度检测： 用于最终验收

灌浆质量检测：

超声波检测：检测灌浆段是否存在空洞、不密实区域

钻孔内窥镜检测（抽检）：钻孔直径≤20mm，检测后封孔

敲击法（辅助）：由经验丰富的技术人员进行

验收标准：

灌浆饱满度≥99%

无直径大于50mm的空洞

28d强度≥设计值

弹性模量≥设计值

J. 安全与质量控制要点

安全要点：

海上施工必须遵守海事部门和船级社的安全规定

灌浆作业人员必须穿戴救生衣、安全帽、防滑鞋

灌浆泵和管线必须固定牢固，防止高压浆体喷溅伤人

遇大风（≥6级）、大浪（≥1.5m）、雷暴等恶劣天气，应立即停止灌浆作业

质量控制要点：

灌浆前进行流动度、膨胀率检测

灌浆中监测压力、流量、饱满度

灌浆后检查有无渗漏、封堵是否严密

关键工程应委托第三方进行全过程质量监控和检测

四、包装贮存

包装： 采用复合牛皮纸袋包装，内衬防潮铝箔膜和高强度塑料内袋，净重25kg/袋。另提供1.5吨、2吨吨袋包装供大型海上风电项目使用。海上运输包装应具备防潮、防盐雾、防破损性能。

保质期： 未开封状态下，保质期为3个月（因产品活性成分含量高，需严格控制贮存时间）。超过保质期须经厂家复检合格并出具书面确认后方可使用。海上施工现场贮存时间不宜超过1个月。

贮存条件： 须贮存于干燥、通风、阴凉的专用库房内，环境温度5℃~30℃，相对湿度≤50%，码放高度不超过3层。严禁露天堆放，严禁与酸性、碱性物质混贮。海上施工平台应设置专用防潮贮存舱。

海上运输要求： 采用集装箱或防潮舱运输，防雨、防潮、防盐雾、防破损。装卸时轻拿轻放，严禁抛掷。

开袋后处理： 开封后应立即使用，未用完部分需将袋口扎紧密封，并在8小时内用完（海上高湿环境应在4小时内用完）。受潮结块、包装破损、被海水浸泡的产品严禁使用。

--

声明：

本说明书所载技术数据基于标准实验室条件（温度20℃±2℃，相对湿度60%±5%）测得。海上现场施工性能可能受海水温度、盐度、深度、水流速度、波浪条件、施工平台稳定性等因素影响，建议在大面积施工前进行足尺工艺性试验和水下模拟试验，以验证材料适用性和施工工艺合理性。

CBGM-125海上风电专用高强无收缩灌浆料属于超高强度等级、水下不分散型特种材料，对施工工艺、基面处理、密封系统、水下养护要求极高。海上风力发电机组基础灌浆连接属于关键结构工程，施工质量直接关系风机运行安全、电网稳定和海洋环境安全。请严格按照本说明书、相关工程技术规范及中国船级社（CCS）海上风电灌浆认证要求施工，由具备海上风电灌浆施工资质的专业队伍实施，并接受第三方质量监督。

如有技术疑问或特殊工况需求（深海灌浆（水深>50m）、超大直径灌浆、极寒海域施工、冰荷载区灌浆等），请联系我司技术部门获取专项施工方案和技术支持。

本产品技术指标及配比如有更新，恕不另行通知，请以最新版本技术资料为准。产品规格可根据工程需求定制，请咨询销售工程师。海上风电项目可提供现场技术指导和施工培训服务。