一、工程概况与混凝土性能要求

水城区陡箐风电场项目位于贵州西部山区，气候复杂，冬季低温，对混凝土抗冻及耐久性要求高。13号风力发电基础和箱变基础分别为圆形扩展式和矩形板式结构，需承受大风与动力荷载。且施工现场偏远，运输距离长、路况差，给混凝土工作性能保持带来挑战。

工程采用C45 F50抗冻混凝土，有严格性能指标。28天抗压强度要达45MPa以上，300次冻融循环后，相对动弹性模量不低于60%，质量损失不超5%。大体积混凝土要控制温度，避免裂缝，远距离运输时，2小时坍落度损失不超30mm，扩展度保持在450mm以上。

该项目难点诸多。其一，长距离运输与复杂路况使混凝土易离析、坍落度损失快，保证强度同时维持可操作时间是技术攻关重点。其二，大体积混凝土质量控制难，水化热易积聚，山区多风加速水分蒸发，控制温度裂缝与塑性收缩裂缝不易，还需处理好分层浇筑与整体性的关系。其三，山区昼夜温差大、冻融循环多，水质有弱腐蚀性，优化混凝土内部孔隙结构、提升抗侵蚀性能的技术难度大。这些难题相互影响，让混凝土配合比设计和施工工艺选择变得十分复杂，需多方考量确保工程质量。

二、高保坍混凝土配合比设计与优化

（一）原材料选择与性能分析

混凝土原材料的合理选择是保证其性能的基础。水泥作为胶凝材料，其强度等级、凝结时间及水化热特性直接影响混凝土的工作性和耐久性。试验选用低热硅酸盐水泥，以降低大体积混凝土的温升风险。骨料采用级配良好的碎石与中砂，严格控制含泥量及针片状颗粒含量，确保混凝土的密实度和抗裂性能。

外加剂的选择尤为关键，尤其是保坍剂与抗冻剂的复合使用。保坍剂通过吸附在水泥颗粒表面，延缓水化反应，从而维持混凝土的流动性；抗冻剂则通过降低液相冰点，提高混凝土在低温环境下的抗冻融能力。试验表明，采用聚羧酸系高性能减水剂与引气剂复合，可显著改善混凝土的和易性，同时满足抗冻等级要求^[1]。

（二）配合比设计

初始配合比设计以强度、耐久性及施工性能为核心指标。基于绝对体积法，结合工程经验与理论计算，初步确定水胶比、砂率及外加剂掺量。在保证C45强度等级的前提下，适当增加粉煤灰等矿物掺合料，以优化混凝土的微观结构，减少水泥用量，降低水化热。

工作性能与力学性能的平衡是配合比设计的难点。通过调整外加剂掺量及用水量，使混凝土在满足坍落度要求的同时，具备良好的粘聚性和保水性，避免离析或泌水现象。试验过程中，重点关注初始坍落度及经时损失，确保混凝土在运输与浇筑过程中保持良好的工作状态。

（三）配合比优化

配合比优化通过系统试验实现。针对坍落度保持性能，采用不同掺量的保坍剂进行对比，分析其对流动性损失的影响规律。结果表明，适当提高保坍剂掺量可显著延缓坍落度损失，但需注意其对凝结时间及早期强度的潜在影响。

抗冻性能与耐久性验证通过冻融循环试验完成。试件在标准养护后，经受多次冻融循环，观察其质量损失与相对动弹性模量变化。优化后的配合比表现出优异的抗冻性能，满足F50等级要求。

经济性与施工可行性是配合比优化的重要考量因素。在保证性能的前提下，通过调整胶凝材料组成及外加剂种类，降低材料成本，同时确保施工工艺的便捷性，为工程应用提供可靠的技术支持^[2]。

三、远距离运输与大体积混凝土施工技术

（一）远距离运输方案设计

远距离运输对混凝土的工作性能提出严峻挑战。运输设备选择以搅拌车为主，其搅拌能力与容量需与工程需求匹配。运输路线规划需综合考虑路况、距离及气候条件，尽量缩短运输时间，避免因颠簸或停滞导致混凝土性能劣化。

坍落度控制是运输过程中的关键环节。通过添加缓凝剂或调整保坍剂掺量，延缓混凝土的凝结时间；同时，运输途中保持搅拌筒低速旋转，防止离析。温度与湿度的影响不容忽视，高温环境需采取遮阳措施，低温条件下则需对拌合水或骨料进行预热，确保混凝土入模温度符合要求。

（二）大体积混凝土浇筑技术

大体积混凝土浇筑需遵循分层、连续的原则。根据结构尺寸与钢筋布置，合理划分浇筑层厚度，每层浇筑完成后及时振捣，确保密实度。为控制温度应力，采用冷却水管降温系统，通过循环水带走混凝土内部热量，降低内外温差，避免温度裂缝的产生。

施工缝处理直接影响结构的整体性。浇筑前对施工缝表面进行凿毛处理，清除浮浆与松散颗粒，并充分湿润，确保新旧混凝土的良好结合。质量控制贯穿浇筑全过程，重点关注振捣工艺与表面收光，避免蜂窝、麻面等缺陷。

（三）现场检测与质量控制

现场检测是保证混凝土施工质量的重要手段。坍落度测试每车必检，确保混凝土的工作性能满足要求；温度监测采用埋入式传感器，实时记录混凝土内部温升曲线，指导冷却水管的运行调节。强度检测通过标准养护试块与同条件试块相结合，全面评估混凝土的力学性能发展。

施工过程中可能出现的问题需及时解决。如遇坍落度损失过快，可适当二次添加外加剂调整；若发现温度异常升高，需加强冷却措施或调整浇筑速度。质量验收严格遵循规范标准，确保混凝土的强度、耐久性及外观质量符合设计要求，为工程结构的长期安全服役奠定基础^[3]。

四、工程应用效果

在13号风力发电基础和箱变基础的施工中，优化后的混凝土配合比和施工工艺展现出良好效果。现场观察表明，混凝土和易性优良，泵送顺畅，浇筑过程未出现离析或泌水现象。结构表面平整密实，无可见裂缝，外观质量达到清水混凝土标准。

性能检测结果令人满意。标准养护试块的28天抗压强度平均达52.3MPa，超出设计要求16%；冻融循环试验显示，经过300次循环后，试件的相对动弹性模量仍保持在85%以上，质量损失不足2%，耐久性指标显著优于规范要求。温度监测数据显示，大体积混凝土内部最高温度为68℃，与表面温差始终控制在22℃以内，降温曲线平缓，未出现温度裂缝。

从工程经济性角度评估，虽然高性能外加剂的使用增加了部分材料成本，但通过优化配合比减少水泥用量，整体造价仍控制在合理范围内。施工效率方面，由于混凝土工作性能稳定，单次连续浇筑时间缩短了15%，设备利用率提高，综合效益显著。

五、结论

本研究表明，通过优化配合比设计、合理选用外加剂及优化运输与浇筑工艺，可有效解决混凝土坍落度损失、抗冻耐久性及大体积温控等难题，确保施工质量。该技术体系能够满足风电基础的高性能混凝土需求，为类似新能源项目提供了可借鉴的技术方案。

参考文献：

[1]邓建辉,张泽,许明春,等.高山地区风电项目进场道路降坡扩宽改造方案的分析与应用[J].太阳能,2025,(05):31-38.

[2]孙浩安,吴金峰.混塔风电机组基础混凝土质量控制[J].建筑科技,2025,9(05):148-152.

[3]高翔.风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制措施[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(12):127-129.