ТД АсбоЦем. Все права защищены. www.asbocem.ru (495) 799-40-54
Цемент. Виды цемента. Марки цемента. Свойства и производство цемента
Портландцемент - представляет из себя вязкую массу, состоящую на 70-80% из силиката кальция. Портландцемент - получают путем мелкого измельчения клинкера, плюс добавляют 3-5% гипса . Клинкер - шарикообразный материал, получаемый спеканием сырьевой смеси при обжиге около 1450 градусов по Цельсию. Эта смесь состоит из оксида кальция (разновидность известняков) и силикатов алюминия (мергеля, глины, печного шлака). Время схватывания портландцемента регулируется небольшими добавками гипса.
Тампонажные портландцементы (ГОСТ 1581-85). Для цементирования нефтяных и газовых скважин изготовляют следующие виды: а) тампонажный; б) утяжеленный, обеспечивающий повышение плотности цементного камня; в) песчанистый, обладающий повышенной коррозие- и термостойкостью; г) солестойкий, отличающийся повышенной коррозиестойкостью в соленосных пластах хлористого натрия (галлита) и в среде пластовых вод с минерализацией до 400 г/л хлористых солей комплексного состава; д) низкогигроскопичный, характеризующийся повышенной сохранностью при длительном хранении, белигокремнеземистый.
В зависимости от условий эксплуатации нефтяных и газовых скважин все эти виды подразделяют на цементы для холодных скважин, испытываемые при 22±2 градусов, и на цементы для горячих скважин, испытываемые при 75±3 градусов. Содержание добавок в зависимости от вида тампонажного портландцемента: в тампонажном - доменного гранулированного или электротермофосфорного шлака не более 20%, или активных минеральных добавок не более 12%, или кварцевого песка, или известняка не более 10%; в утяжеленном - утяжеляющих добавок не более 70%. В качестве таких добавок применяют любые материалы с плотностью не менее 3,5 г/см3; в песчаном - кварцевого песка не менее 20% и не более 50%. Содержание кремнекислоты (SiО2) в кварцевом песке должно быть не менее 90%, содержание фракций менее 0,05мм не более 3%; в солестойком - гранулированного доменного или электротермофосфорного шлака не менее 35 и не более 50% или активных минеральных добавок не более 20%, или кварцевого песка не менее 20 и не более 35%. Солестойкий кроме перечисленных добавок должен содержать не менее 1 и не более 2,5% натриевого жидкого стекла в пересчете на сухое вещество; в низкогигроскопичном - триэталомина не менее 0,025 и не более 0,05% массы цемента в пересчете на сухое вещество. В низкогигроскопичный допускается вводить ту же дозировку минеральных добавок, что и в обычный тампонажный. Предел прочности при изгибе образцов цементного теста, изготовленных, твердеющих и испытанных -по методике, предусмотренной ГОСТ 1581-85, должен быть не менее значений, приведенных в таблице 1. Начало схватывания всех тампонажных для холодных скважин должно наступать не ранее 2 ч, для горячих скважин - 1 ч 45 мин. Конец схватывания первых должен наступать не позднее: 10 ч для обычного тампонажного, 12 ч для утяжеленного, песчанистого и низкогигроскопичного, 20 ч для солестойкого. Конец схватывания тампонажных для горячих скважин должен наступать не позднее: 5 ч для всех, кроме солестойкого; 10 ч для последнего. Тонкость помола всех видов для холодных скважин должна быть такой, чтобы при просеивании через сито №008 проходило не менее 15% материала.
Приемы регулирования технических свойств цемента
Имеется несколько причин для улучшения качества цемента на строительстве. В ряде случаев отсутствуют нужные сведения о кинетике твердения или ползучести, что не позволяет применять цемент без корректирования его свойств; иногда качество цемента не соответствует условиям производства работ и эксплуатации конструкций. Вследствие этих и других причин следует различными приемами корректировать свойства цемента непосредственно на месте работ. Этого не потребуется при совершенствовании методов стандартизации цемента (как технических условий, так и методов его испытания), составлении пообъектных заявок на цемент в полном соответствии с требованиями проекта, а также при совершенствовании методов распределения цемента и обеспечении его поступления на места работ в полном соответствии с требованиями проекта. Кроме того, проектировщики должны выявить оптимальные технические требования к бетонам различных зон сооружений для обеспечения долговечности сооружений при оптимальной; их материалоемкости.
После обнаружения несоответствия качества полученного цемента требованиям проекта лаборатория должна решить вопрос о возможности корректирования его свойств. Для этого можно использовать непосредственно на строительном объекте простейшие приемы: введение в цемент при перемешивании бетонной (растворной) смеси (в смесителе) гипсового порошка (CaS04·2H20) для регулирования сроков схватывания, повышения его прочности и снижения усадки бетона (раствора); пластифицирование бетонной (растворной) смеси для регулирования сроков схватывания, повышения его пластичности, экономии цемента (или сохранение расхода цемента, применяемого для непластифицированной смеси), повышение прочности раствора путем снижения содержания воды, повышение других существенно важных технических свойств; введение в смеситель гидравлической добавки в виде суспензии пли минерального порошка (гидравлической добавки или неактивного порошка из кварцевого песка, а также какой-либо карбонатной или другой горной породы, например, бентонитовой глины); применение вылеживания бетонной смеси, многократного повторного вибрирования; вакуумирование бетонной смеси с помощью щитов после предварительного уплотнения вибрированием; при изготовлении сборного железобетона в герметизированных формах вакуумирование бетонной смеси с последующим вибрированием на виброплощадках; введение в смеситель вместе с водой затворения различных электролитов для ускорения твердения цемента и обеспечения работ при отрицательных температурах. Для повышения прочности цемента и регулирования ряда его технических свойств целесообразен высокоэффективный метод мокрого помола клинкера и домол цемента. В этом случае в тонкомолотый цемент вводят пластифицирующие и гидрофобизирующие добавки, электролиты или комплекс из них. Рассмотрим взаимную связь перечисленных приемов. Большинство из них в конечном счете сводится к исключению из цементного теста, формирующегося по мере протекания процессов гидролиза и гидратации в цементный камень, коагуляционных структур, в том числе и из гидроалюмината кальция. Такие структуры пропластывают гидратирующиеся силикатные и алюмоферритные образования, раздвигают новообразования из них и тормозят процесс упрочнения последних. Наличие минерала СзА, в свою очередь, повышает волопотреоность цементного теста и бетонной (растворной) смесей. Это снижает любое их техническое свойство. Регулирование вязкости цементного теста происходит путем разрушения коагуляционных структур из гидратированного трехкальциевого алюмината (СзАН6) при введении в цемент двуводного гипса (CaS04 ·2Н2О).
Цемент с недостатком гипса имеет более низкую прочность и морозостойкость, а также ряд других недостатков по сравнению с цементом, в котором содержится оптимальное количество гипса. Понятие оптимальное количество здесь связано не с эквимолекулярным его содержанием, обеспечивающим получение гидросульфоалюмината указанной выше формы из всего количества минерала СзА, а таким количеством, которое не приводит к деструктивным процессам.
Пластифицирование, домол и мокрый помол способствуют вступлению больших количеств минерала СзА в реакцию, итогом которой является большее разрушение коагуляционной структуры и образование вместо нее кристаллического гидросульфоалюмината кальция. Процесс вылеживания бетонной смеси позволяет иногда в известной мере корректировать ошибки из-за введения излишней воды. При вылеживании смеси часть воды уходит в состав кристаллической решетки минералов цемента, и, следовательно, при уплотнении вибрированием такой смеси создаются условия для большего сближения как зерен, так и агрегатов цемента.
Повторное многократное вибрирование цементной смеси создает условия для выделения воды из структуры теста в текстуру бетона на контакты с каменными заполнителями. Опыты показывают, что длительное вибрирование смеси без интервалов, равное общему времени отдельных непродолжительных ее встряхиваний, не дает особого преимущества по сравнению с временем одноразового уплотнения, например одно или двухминутного. Для разных составов цемента и бетонной смеси существует своя общая продолжительность вибрирования с соответствующими интервалами между ними. Это объясняется химическим связыванием части воды и уплотнением бетонной смеси с более близкими расстояниями между агрегатами из зерен цемента, а также уплотнением смеси на цементе более тонкого помола, чем тот, который цемент имел во время смешивания с водой и каменными материалами. В этом случае, как и при вылеживании цемент как бы домалывается в ходе химического процесса в «собственной коллоидной мельнице». При таком развитии удельной поверхности цемента резко возрастает вязкость теста и образуются из новообразований кристаллические перемычки между теми зернами, сближение которых при укладке обеспечивает процесс формирования кристаллов. Многократное вибрирование мешает организации таких связей в отличие от цементного теста, которое дополнительно не встряхивали при повторном вибрировании. В силу сказанного повторное вибрирование значительно эффективнее вылеживания смеси. Вакуумирование с вибрированием используют для упрочнения процесса укладки пластичных смесей при последующем изъятии из них части воды. При вакуумировании под вакуум-колоколом из смеси извлекается часть воздуха и происходит ее уплотнение в монолит. Активные гидравлические добавки, как известно, повышают водонепроницаемость бетона, особенно при совместном введении гидравлической, пластифицирующей и гидрофобной добавок. Пластифицирующая добавка снижает содержание воды в бетонной смеси. Гидрофобизирующая добавка резко изменяет свойства капилляров - не допускает капиллярный подсос воды в структуру цементного камня. Различные электролиты ускоряют твердение смеси, что особенно важно при отрицательных температурах.
|
КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ
|
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
 |
||
(495) 799-40-54 asbocem@mail.ru
Т о р г о в ы й Д о м А с б о Ц е м