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关注西班牙最新UHPC海上漂浮结构及应用场景
时间:2022-09-24 来源:砼策智库 分享:
目前,由UHPC制成的漂浮筏结构已在西班牙成功申请专利,并开始应用到实际项目中。不仅如此,UHPC还在2022年首次应用在漂浮式光电装置中。

西班牙是世界上贻贝养殖技术较成熟、单产量最高、发展速度较快的国家之一。在世界范围内,西班牙贻贝养殖业起步较早,自19世纪中叶开始就有贻贝养殖的踪迹,当时主要采用布肖系统养殖方式(即插桩养殖或者桩架式养殖),该养殖模式具有产量低、桩架容易损坏、贻贝收获不方便等缺点,造成西班牙贻贝养殖业停滞不前。

后来随着养殖技术不断发展,20世纪50年代西班牙采用“筏式养殖”贻贝,第一个养殖台位于阿洛乌萨河口,是一种在海里定位养殖的漂浮木质平台(称为 bateas)。现在西班牙加利西亚有超过三千多个用于在河口水域养殖贻贝的养殖台,使其成为全世界水产养殖大区。


从高空俯视贻贝养殖场


图中小方块就是养殖贻贝的木质平台


这种养殖方式不仅大大扩大了可养海区,有效地防止敌害,而且可大幅度地提高单位面积产量和贻贝质量,从而成为主要的养殖方式。

目前,由UHPC制成的漂浮筏结构已在西班牙成功申请专利,并开始应用到实际项目中。不仅如此,UHPC还在2022年首次应用在漂浮式光电装置中。

UHPC漂浮筏用于贻贝养殖、捕获

2016-2021年,西班牙一家生产UHPC浮式结构的公司,他们所有生产投放的浮动结构都是应用于海洋养殖、捕获贻贝等领域。

UHPC漂浮筏的设计尊重木筏传统几何形状,在任何时候都保持了传统漂浮筏的特有的灵活性及重量。




虽然传统的桉树木筏在海上已经证明了非常好的性能,但UHPC漂浮筏提供了以下技术改进,使UHPC漂浮筏更容易养殖并捕获贻贝:

漂浮稳定性好:在工业环境中生产时,所有预制UHPC梁结构都具有相同的几何形状和阻力特性,可以在海浪中均匀稳定的工作。

质量保证:当地为了供应木桩市场,桉树的生长周期缩短了,这使得寻找优质木材变得越来越困难。UHPC梁的工业标准化确保了产品的一致性和品质,成为漂浮筏结构的最优替代方案。

最小化维护:UHPC梁对海水、淡水和紫外线有很强的抵抗力,因此不需要任何油漆来保护它。

易于清洁:UHPC是一种致密光滑的材料,因此,出现在离海平面最近横梁上的海藻可以很容易地用高压水枪清洗,而不会嵌入到横梁中。

防滑:UHPC梁上的纹理设计是为了提供足够的抓着力,起到防滑作用,使工人作业时更安全。

耐久性:生产商在UHPC中使用非吸水材料来设计梁之间的接缝, 避免了松弛和早期损坏。这种独特的设计确保了梁的安全性,即使在风暴事件后,也不需要重复拧紧。


到目前为止,这家UHPC预制生产商已经有40个UHPC漂浮筏应用在四个不同的海域和欧盟最大湖泊中,总面积已经超过20000。这些UHPC漂浮筏仍在运行,无需任何维护。实践证明,它们是传统木筏最优的替代品。








UHPC浮式光电装置

2022年7月15日,欧洲最大的浮式太阳能发电厂在一个人工水库中落成,装机功率为5 MWp。这项技术包括使用UHPC制造的锚固板对组件进行周边框架加固,保护并减少整体所需的锚固数量。


工程师在开发这套方案时选择UHPC的原因如下:

  • 高耐久性

  • 最低维护成本
  • 厚度减少,重量减轻,大大低于传统方案的重量
  • 高浮力,低吸水率,减少水动力应力和锚固数量。
  • 重量轻、体积小,运输便捷。




安装完成后,5个预制构件组成的UHPC浮板由镀锌金属件连接,总面积为12.3 x 6.5 m,最大总浮力为48t。

这个独特的项目充分体现了UHPC的优势,是UHPC在商业浮式太阳能发电厂的首次全球应用,也证明了该设计方案和UHPC产品组合的维护加强系统是非常可行的。








总结


UHPC相较其他材料的优势


在当下,UHPC已成为很多应用场景的解决方案。众所周知,有的材料在某些机械应力下表现良好,但当它们受到某些环境或技术挑战时,都有局限性。例如,钢具有显著的抗拉强度和韧性,但很难成型,需要防火和防腐。塑料可以很容易成型,但其弹性模量的降低阻碍了高效结构解决方案的设计。普通混凝土具有优良的抗压强度/成本比,但其在张力下的韧性降低意味着需要使用钢筋,需要增加保护层的结构重量。UHPC对这些限制都有很好的解决方案,它是一种具有优异工作性能和优良性能/成本比的材料。



西班牙一家UHPC生产商对不同材料的各项性能做出对比、分析




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