Разработка состава и исследование свойств тампонажного цемента специального назначения

• Автор: Киколашвили, Ираклий Валерьянович
• Шифр специальности: 05.17.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 280 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ .

1.1. Виды и основные свойства тамдонажннх цементов .

1.2. Термостойкий тампонажный цемент и предпосылки улучшения его СВОЙСТВ

1.3. Гидратация тампонакного цемента и твердение цементного камня в различных условиях

1.4. Цели и задачи исследований

2. ИСХОДНЫЕ МАТЕШАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Характеристика исходных материалов .

2.2. Методы исследований

3. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОГО БЕЗУСАДОЧНОГО ЦЕМЕЖА

3.1. Изучение изменения состава гидратных фаз при гидратации смеси эттрингита с различными соединениями .
3.2. Исследование процессов твердения расширявшихся компонентов при повышенных температурах и давлении
8.3. Гидротермальная кристаллизация фаз соединений в смесях, содержащих портландцемент, сульфат, алюминат кальция и кремнезем
Стр.
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОШ ТЕРМОСТОЙКОГО БЕЗУСАДОЧНОГО ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА.
4.1. Разработка состава цемента ИЗ
4.2. Влияние различных факторов на свойства цемента .
5. ВЫПУСК ОШТНОПРОМШЕШЖ ПАРТИЙ ЦЕМЕНТА И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ СВОЙСТВ.
5.1. Выпуск партий цемента на Опытном заводе . . .
5.2. Выпуск промышленных партий безусадочного термостойкого тампонажного цесента на цементных заводах
5.3. Тампонакные свойства промышленных партий цемента
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Технология изготовления строительных деталей, основанная на кратковременной гидротермальной обработке, предусматривает обязательное измельчение кристаллического кремнезема. В грубодисперсной форме он считается не реакционноспособным. Длительное гидротермальное воздействие делает возможным применение мелкого кварцевого песка без измельчения. Несмотря на то, что он не полностью вступает в химическую реакцию, повышенная скорость его поверхностного растворения при высоких температурах обеспечивает достаточное его усвоение для значительного повышения термостойкости. На этой основе Е. К.Мачинским и А. И.Булатовым были предложены цементно-песчаные смеси с немолотым кварцевым песком крупностью менее 0,2 мм. Характерной особенностью растворов с немолотым кварцевым песком является их существенно пониженное водосодержание. Снижение водосодержания необходимо для предотвращения седиментаци-онного расслоения, опасность которого диктует также желательность применения замедлителей схватывания, являющихся одновременно понизителем водоотдачи. При применении пластификаторов увеличивается опасность выпадения песка. Шлако-песчаные цементы. Способность портландцемента образовывать затвердевающие водные суспензии обусловлена высоким химическим потенциалом составляющих его соединений. Этот высокий химический потенциал необходим для получения достаточной скорости реакции при невысоких температурах, он обеспечивается соответствующим составом соединений и высокой температурой обжига в процессе производства. При высоких температурах скорость гидратации портландцемента оказывается излишне высокой, требующей применения замедлителей, поэтому поиски низкоактивных вяжущих прежде всего преследовали цель получить медленносхватываадиеся тампонажные цементы. Из числа низкоактивных вяжущих веществ для цементирования скважин в СССР наибольшее применение нашли доменные шлаки, в США - из-вестковопуццолановые вяжущие. Е.К. Мачинским, А. И.Булатовым и А. Н.Стафикопуло ! Известно, что если шлак быстро охладить, что достигается при грануляции, то он застывает в стекловидном состоянии. Гидратационная активность его при этом значительно повышается. При введении небольших количеств химических возбудителей -оксидакальция, портландцемента, сульфатов - гранулированные доменные шлаки при затворениа водой способны медленно затвердевать. В значительно большей степени гидратационная активность шлака увеличивается при повышении температуры. В этом случае проявляют способность к твердению и закристаллизованные (отвальные) шлаки. Эта их способность и была использована для получения выше указанных цементов. При исследовании свойств шлаковых растворов выяснилось, что в условиях повышенных температур (выше 0°С) они образуют к 2 суткам твердения более прочный цементный камень, чем портландце-ментные растворы. С. При более высоких температурах термостойкость цементного камня снижается. Белито-кремнеземистый цемент (БЫ! Нестабильность свойств шлако-песчаных цементов связана с пестротой их минералогического состава. Шлаки являются побочным продуктом металлургических производств, их состав сильно колеблется в зависимости от вида металлургического сырья, состава шихты, особенностей технологического процесса. Между тем известны малоактивные вяжущие вещества, имеющие менее сложный состав. К их числу относятся нефелиновые шлами -отход производства глинозема из нефелиновых пород, которые состоят в основном (-$) из / -С* 1 силикат кальция является одним из компонентов портландцементного клинкера, он отличается медленным твердением при невысоких температурах и значительным ускорением твердения в гидротермальных условиях. Способность измельченного нефелинового шлама к самостоятельному твердению, особенно эффективному при автоклавной обработке, благоприятное влияние добавки песка на прочность цементного камня из нефелинового шлама были подробно изучены П. И.Боженовым и его сотрудниками ! С.М. Рояк и А. М.Дмитриев ! ЕКЦ). ЕКЦ содержит нефелиновый шлам и песок в отношении от 3:1 до 1:1. От шлакопесчаных цементов его отличает замедленное схватывание при высоких температурах и замедленное начальное твердение.