Specjalistyczne materiały budowlane. Fibrobetonowe podlewki w fundamentach elektrowni wiatrowych.

Specjalistyczne materiały budowlane. Fibrobetonowe podlewki w fundamentach elektrowni wiatrowych. Szczecin 18.03.2014 r. Opracowanie: Marek Marcinkowski 2014-03-19 1 ATA

AGENDA BASF przedstawienie firmy Elektrownie wiatrowe Rodzaje podlewek Fibrobetonowe podlewki Masterflow 9300 i 9500 2014-03-19 2

AGENDA BASF przedstawienie firmy Elektrownie wiatrowe Rodzaje podlewek Fibrobetonowe podlewki Masterflow 9300 i 9500 2014-03-19 3

Grupa BASF na świecie największy koncern chemiczny na świecie istnieje od 1865 r. obroty roczne 72,1 mld. (2012 r.) zatrudnia ponad 110.000 pracowników w 170 krajach posiada prawie 400 fabryk w ok. 40 krajach ponad 160 przedsiębiorstw kontrolowanych i filii oferuje około 8.000 produktów Globalna obecność 2014-03-19 4

Grupa BASF na świecie 5 Segmentów Biznesowych: Tworzywa sztuczne Środki pomocnicze i uszlachetniające Ochrona roślin i żywienie Ropa i gaz Chemia budowlana Nasz dewiza: Niewidoczny wkład w widoczne osiągnięcia 2014-03-19 5

Długotrwałe rozwiązania dla klientów wymagają innowacji w obszarach wzrostu Surowce, Środowisko i Klimat Żywienie Jakość życia Chemia sprawia, że innowacje są możliwe Klienci Transport Budownictwo Dobra konsumpcyjne Zdrowie & Żywienie Elektronika Rolnictwo Energia & Surowce Obszary wzrostu* Akumulatory Lekkie konstrukcje Zarządzanie temperaturą Gospodarka cieplna Enzymy Produkty medyczne Elektronika organiczna Biotechnologia roślin Funkcjonalne środki ochrony roślin Gospodarka energetyczna Recycling rzadkich zasobów Energia wiatrowa Uzdatnianie wody 6

Chemia Budowlana BASF Dodatki do betonu Żywiczne posadzki przemysłowe i dekoracyjne Systemy elewacyjne (ocieplenia, tynki, powłoki), tynki renowacyjne Tynki i powłoki malarskie do wnętrz Izolacje termiczne, wodne i dźwiękowe do instalacji i elementów budowlanych (fundamenty, dachy, ściany, stropy) Uszczelnienia dla obiektów wody przemysłowej, pitnej i ścieków Systemy naprawcze do betonu i żelbetu Antykorozyjne zabezpieczenia stali Systemy do okładzin płytkowych ceramicznych, szklanych i kamiennych Systemy do wykładzin podłogowych, parkietów i paneli Iniekcje do betonu i muru 2014-03-19 7

AGENDA BASF przedstawienie firmy Elektrownie wiatrowe Rodzaje podlewek Fibrobetonowe podlewki Masterflow 9300 i 9500 2014-03-19 8

Elektrownie wiatrowe ONSHORE OFFSHORE 2014-03-19 9

Zastosowania materiałów BASF Dodatki do betonu plastyfikatory upłynniające rozdzielające napowietrzające przyśpieszające..

Zastosowania materiałów BASF Materiały konstrukcyjne podlewki naprawcze powłoki ochronne iniekcje..

Obciążenia miliony cykli obciążeń dynamicznych: wiatr, fale morskie, łopatki wirnika obciążenia osiowe od ciężaru własnego konstrukcji drgania (nie pokazano na schemacie) zginanie skręcanie ruch obrotowy 2014-03-19 12

Rola podlewki Podlewka to element przenoszący wszystkie obciążenia z wieży na fundament Musi odznaczać się doskonałymi parametrami: wytrzymałością w złożonych schematach obciążeń statycznych i dynamicznych wytrzymałością zmęczeniową stabilnością wymiarową odpornością na agresję środowiska (szok termiczny, cykle zamrażania-rozmrażania, wiatr, sole zawarte w wodzie, glebie, powietrzu) 2014-03-19 13

Posadowienie bezpośrednie w przeszłości wieże kotwiono bezpośrednio w betonie fundamentu

Posadowienie bezpośrednie Pojawianie się z czasem coraz większej ilości uszkodzeń Tego typu problemy dotyczą ok. 30% wież elektrowni wiatrowych w Niemczech Usterki pojawiają się z reguły po 3 5 latach GŁÓWNE PRZYCZYNY cykliczne obciążenia dynamiczne błędy wykonawcze i projektowe coraz większe rozmiary turbin

Turbiny wiatrowe onshore posadowienie bezpośrednie: wieża stalowa bezpośrednio zakotwiona w fundamencie betonowym zakotwienie w podstawie betonowej poprzez pojedynczy kołnierz w kształcie L

Turbiny wiatrowe onshore posadowienie bezpośrednie: wieża stalowa bezpośrednio zakotwiona w fundamencie betonowym zakotwienie w podstawie betonowej poprzez pojedynczy kołnierz w kształcie L problem: miażdżenie betonu przez ciągłe obciążenia dynamiczne, utrata przyczepności stali do betonu, w konsekwencji destabilizacja wieży

Schemat zniszczenia: w wyniku obciążeń dynamicznych pojawiają się pęknięcia w betonie i fundament zaczyna odspajać się od kołnierza L następstwo: penetracja wody poprzez pęknięcia i strefę kontaktu beton/stal wieży

Schemat zniszczenia: w wyniku obciążeń dynamicznych pojawiają się pęknięcia w betonie i fundament zaczyna odspajać się od kołnierza L następstwo: penetracja wody poprzez pęknięcia i strefę kontaktu beton/stal wieży naprawa: stworzenie połączeń elastycznych i użycie wysoko elastycznych membran poliuretanowych

Schemat zniszczenia: w wyniku obciążeń dynamicznych pojawiają się pęknięcia w betonie i fundament zaczyna odspajać się od kołnierza L następstwo: penetracja wody poprzez pęknięcia i strefę kontaktu beton/stal wieży ALE po pewnym czasie usterki powrócą z powodu wysokich obciążeń dynamicznych konieczna dokładna obserwacja!!! naprawa: stworzenie połączeń elastycznych i użycie wysoko elastycznych membran poliuretanowych

Turbiny wiatrowe onshore posadowienie poprzez kotwy: wieża stalowa montowana na wierzchu fundamentu betonowego kotwienie w podstawie betonowej przy użyciu 2 rzędów kotew i kołnierza w kształcie T

Turbiny wiatrowe onshore posadowienie poprzez kotwy: wieża stalowa montowana na wierzchu fundamentu betonowego kotwienie w podstawie betonowej przy użyciu 2 rzędów kotew gwintowanych i kołnierza w kształcie T podlewka między fundamentem betonowym i kołnierzem T, sprężana później przez dokręcenie nakrętek na kotwach

Schemat zniszczenia: użycie jako podlewek standardowych materiałów problem: niedostateczna wytrzymałość podlewki wysoki skurcz wiązania i twardnienia skurcz autogeniczny (własny)

Schemat zniszczenia: użycie jako podlewek standardowych materiałów ALE po krótkim czasie zaczynia się skurcz podlewki i następuje jej zniszczenie na skutek wysokich obciążeń dynamicznych

Schemat zniszczenia: użycie jako podlewek standardowych materiałów ALE konieczne jest stałe dozorowanie kotew, np. stopniowe dociąganie nakrętek w miarę postępu skurczu autogenicznego

Podlewki turbin onshore Wymagania Perfekcyjne wypełnienie pustek w celu perfekcyjnego przekazu obciążeń dla długoterminowego działania dla zagwarantowania długoterminowych nieprzerwanych dostaw energii. Szybki niedrogi montaż krótkie czasy montażu krótkie przerwy w funkcjonowaniu w wyniku montażu błyskawiczny przyrost wytrzymałości szybki montaż wieży wczesny zwrot kosztów Aplikacja w różnych warunkach aplikacja w wysokich i niskich temperaturach Bezpieczeństwo i trwałość ultra wysokie wytrzymałości stabilność wymiarowa przez cały okres eksploatacji doskonała wytrzymałość zmęczeniowa i dynamiczna

Podlewki turbin onshore Ekstra wymagania Siemens, Vestas wysokie wytrzymałości początkowe wczesne dociąganie śrub metaliczne kruszywo dla podniesienia wytrzymałości zmęczeniowej możliwość zmieszczenia się z montażem w krótkich okienkach pogodowych (prędkość wiatru)

Wytrzymałość / naprężenie / odkształcenie 2014-03-19 31

Wytrzymałość zmęczeniowa wg Wytycznej DNV C502 2014-03-19 32

AGENDA BASF przedstawienie firmy Elektrownie wiatrowe Rodzaje podlewek Fibrobetonowe podlewki Masterflow 9300 i 9500 2014-03-19 33

Zasady działania podlewek Opis i funkcja podlewki Płynny materiał, przeznaczony to wlewania w otwory i pustki z zadaniem wypełnienia ich, który następnie twardnieje i uzyskuje określone właściwości fizyczne. Funkcją podlewki jest wypełnianie pustek. Jest koniecznym, aby to wypełnienie było: Całkowite Trwałe

Zasady działania podlewek Podlewka pod płytą podstawy maszyny Beton, kontaktujący się ze spodem płyty nie zapewnia pełnopowierzchniowego kontaktu z nią.

Zasady działania podlewek Podlewka pod płytą podstawy maszyny Podlewka rozdziela płytę od betonu, zapewniając jednolite podparcie dla przeciwstawienia się obciążeniom z maszyny i przeniesienia ich na beton

Zasady działania podlewek Rodzaje podlewek Podlewki Precyzyjne Strukturalne Cementowe Polimerowe Cementowe Polimerowe Bez metalu Epoksydowe Bez metalu Poliestrowe Z metalem

Zasady działania podlewek Podlewki strukturalne Przeważnie są to podlewki na bazie cementowej z odpowiednią kontrolowaną wytrzymałością i skurczem. Do wypełniania pustek między różnymi elementami betonowymi bez funkcji przenoszenia obciążeń konstrukcyjnych Do kotwienia lekkiego osprzętu, śrub i kołków Do wypełniania pustek wokół ościeżnic okiennych i drzwiowych

Zasady działania podlewek Podlewki precyzyjne Generalnie wykonane na bazie cementowej, wysokowytrzymałe i bezskurczowe, zapewniające efektywne przeniesienie obciążeń z konstrukcji czy z maszyny na fundament. Wypełnianie pustek pomiędzy podstawą konstrukcji/maszyny a fundamentem, zapewniające niezbędne podparcie, dla przejęcia obciążeń Zapewnienie wymaganego zakotwienia konstrukcji czy maszyny w fundamencie

Zasady działania podlewek Podlewki precyzyjne na bazie cementowej Podstawowe właściwości Mieszanka cementu i frakcjonowanego kruszywa mineralnego oraz wypełniaczy Mieszanie z wodą Nadaje się do lania konsystencja płynna Nie ulega segregacji Brak wypływu zaczynu cementowego Brak skurczu Wysoki moduł elastyczności Wysoka wytrzymałość na ściskanie Wysoka wytrzymałość udarowa i zmęczeniowa - wiązkość

Wiązkość Ang. Toughness inaczej energia pękania stała materiałowa, określająca podatność materiału na pękanie lub złamanie Odpowiada energii pochłanianej w czasie powstawania pękania niszczącego materiał, wyrażana w J/m 3 Określa odporność materiału na rozprzestrzenianie się pęknięć Materiały o wysokiej wiązkości mają zdolność odkształcenia plastycznego i przyjęcia energii Przeciwieństwem wiązkości jest kruchość

AGENDA BASF przedstawienie firmy Elektrownie wiatrowe Rodzaje podlewek Fibrobetonowe podlewki Masterflow 9300 i 9500 2014-03-19 42

Det 2014-03-19 Norske Veritas 43

Masterflow 9300 podlewka cementowa o ultrawysokiej wytrzymałości: ponad 120 MPa na ściskanie na bazie nanotechnologii kompensacja skurczu do instalacji wiatrowych onshore bardzo wysoka wytrzymałość zmęczeniowa zawartość kruszywa metalowego do warstw 30 200 mm długi czas użycia: ponad 2 godz. wysoki moduł E: ponad 40 GPa możliwość pompowania na dalekie odległości w pionie i poziomie aplikacja w temperaturach +2 do + 30 st. C 2014-03-19 44

Masterflow 9300 wymaga ciągłego pompowania konieczny stały kontakt z fundamentem i płytą denną osadzanego elementu stalowego mieszanie: najpierw ¾ wody zarobowej w razie potrzeby (silne nasłonecznienie, przewiew) stosować pielęgnację Mastercure opakowania: worki 25 kg zużycie: 2,5 kg/litr gęstość mieszanki: 2,7 g/cm 3 twardnienie: poniżej 8 godz. przyczepność do betonu: min. 2 MPa 2014-03-19 45

Masterflow 9300 wytrzymałość na ściskanie / zginanie przy rozciąganiu na beleczkach 40 x 40 x 160 mm (EN 12190): po 24 h: min. 60 / min. 8 MPa po 7 dniach: min. 100 / min. 14 MPa po 28 dniach: min. 120 / min. 17 MPa po 90 dniach: min. 140 MPa 2014-03-19 46

Masterflow 9300 2014-03-19 47

Masterflow 9300 2014-03-19 48

Masterflow 9300 Certyfikacja wykonawców

Testy 2014-03-19 50

2014-03-19 51

2014-03-19 52

2014-03-19 54

2014-03-19 55

2014-03-19 56

2014-03-19 57

2014-03-19 58

2014-03-19 59

2014-03-19 60

2014-03-19 61

2014-03-19 62

2014-03-19 63

2014-03-19 64

2014-03-19 65

2014-03-19 66

2014-03-19 67

VIDEO 2014-03-19 68

Masterflow 9500 2014-03-19 69

2014-03-19 70

Masterflow 9500 podlewka cementowa o ultrawysokiej wytrzymałości: ponad 140 MPa na ściskanie na bazie nanotechnologii kompensacja skurczu do instalacji wiatrowych off-shore bardzo wysoka wytrzymałość zmęczeniowa zawartość kruszywa metalowego warstwy 25 200 mm długi czas użycia: ponad 4 godz. wysoki moduł E: ponad 50 GPa możliwość pompowania na dalekie odległości w pionie i poziomie aplikacja w temperaturach +2 do + 30 st. C 2014-03-19 71

Masterflow 9500 2014-03-19 72

2014-03-19 73

2014-03-19 74

Dziękuję za uwagę Dziękuję za uwagę Szczecin 18.03.2014 r. Opracował: Marek Marcinkowski 2014-03-19 75 ATA