0. 引言
随着可再生清洁能源的迅速发展，风力发电正受到国家大力支持，各地风电项目如雨后春笋般迅速崛起。这一新兴领域不仅为环保事业做出了贡献，也推动了基础设施建设的巨量投资。然而，风电项目的施工管理始终是一项复杂而富有挑战性的任务，尤其是近年来逐渐显现的全国性“砂石荒”，导致河砂的价格飞涨，给建设成本带来了不小的压力。河砂作为一种不可再生资源，短期内难以解决供给缺口，而机制砂的崛起成为当前行业发展的必然趋势。
但是，采用机制砂代替河砂后，混凝土的力学性能究竟会有哪些变化，这一问题亟需深入探讨。相关研究人员，如王柳南等，已经在不同水灰比以及石粉用量对机制砂混凝土抗碳化性能的影响中取得了一定成果。学者们也纷纷对机制砂的多种特性进行研究，发现机制砂在混凝土的高温、收缩和徐变性能等多方面都有显著变化。尽管已有研究为机制砂的应用提供了理论基础，但具体的应用实践仍需进一步审视。本文将从机制砂混凝土的力学性能和施工成本两方面进行探讨，确保其在风机基础工程中更有效地应用。
1. 混凝土性能试验 1.1 原材料准备
本研究选用的机制砂原材料采自项目所在地。为确保其符合工程标准，随机取样两组机制砂，并由第三方检测单位对其性能指标进行检测。筛分结果显示，细度模数分别为2.5和2.6，均属于II级配中砂，相关性能如表1所示。检测结果均在合理范围内，其他原材料如水泥、石子及外加剂等也经过检测，均符合施工标准。
1.2 混凝土配合比
为了配制C40强度等级的混凝土，我们先使用公式（1）进行强度计算，利用经验系数计算混凝土水灰比，并根据实际工程经验设定相关参数，最终确定水灰比为0.46。结合坍落度设计值及其他配合要求，表2列出了具体的混凝土配合比（以质量比表示）。通过对比机制砂和河砂的配合比可见，采用机制砂后，水、砂及掺合料的用量有所减少，但水泥用量略有增加，这表明机制砂在一定程度上优化了混凝土的配比。
1.3 强度试验结果
为了验证混凝土的强度符合要求，对采用机制砂为细骨料的混凝土进行了强度试验。不同龄期的实验数据显示，机制砂混凝土在相同养护条件下，强度表现出明显优势。28天龄期的标准养护下，机制砂混凝土的平均强度达到54.3 MPa，远超河砂混凝土的48.4 MPa，显示机制砂在强度上的提升效果。
2. 工程案例分析 2.1 工程概况
本案例为福建省宁德虎贝风电场项目，规划投资约5.5亿元，建设30台2.0MW风电机组，总规模达到60MW。项目投运后年发电量预计可达1.293958亿千瓦时，相当于每年节约标准煤4万吨，并减少二氧化碳排放12.94万吨，为周边地区的生态环境贡献了积极力量。
2.2 机制砂成本分析
由于环保政策的影响，河砂的开采受到了很大限制，导致市场上河砂价格飙升且供应不稳定。在这种背景下，机制砂的应用尤为重要。通过项目现场的细骨料进场价格对比（如表3所示），我们发现，使用机制砂的细骨料成本显著降低，一台风机基础的混凝土材料成本节约约29262元，节约幅度高达32.6%。这使得机制砂不仅在工程质量上符合要求，更在经济效益上显著提升。
更重要的是，机制砂的原材料来源广泛，排除了对河砂过度依赖所带来的环境危害问题，实现了社会价值的提升。
3. 结论
本文围绕实际工程案例，针对风机基础中采用机制砂替代河砂的合理性进行深入探讨，得出了一系列结论：
- 机制砂的应用，对混凝土其他材料用量影响不大，水泥用量微增，但掺合料用量显著降低。
- 强度试验结果表明，机制砂混凝土在不同养护条件下均大于河砂混凝土，满足C40设计强度要求。
- 经济分析显示，机制砂替代河砂后每个风机基础能显著节省近3万元，且符合环保标准，具备良好的推广价值。
综上，机制砂混凝土在风力发电基础领域的应用展现出了显著的经济性和工程性能，成为未来风电项目材料选择的重要方向。返回搜狐，查看更多
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