Bitex-ru.ru

Стройматериалы Биттекс
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ожидание застывания цемента

Что такое ожидание застывания цемента

WAB - Welltec Annular Barrier - case story JOM161074

  • Тип скважины Газовый с низкой проницаемостью
  • Тип коллектора Плотный песчаник
  • Усовершенствованная конструкция скважины с WAB Снижает риски возникновения межколонных давлений
  • Возможность вращения барьеров WAB Обеспечивает лучшее качество цементирования
  • WAB квалифицированы и протестированы в качестве Скважинной газогерметичной подвески-барьера V0
  • Местонахождение Оман

Практический пример

Международная нефтяная компания в Омане на первых трех из семи предусмотренных проектом скважин столкнулась с проблемой негативного влияния перетока двух водяных интервалов на качество цементирования колонны и как результат появление миграции газа в кольцевом межколонном пространстве “Б”.

Выполненные работы

Во время спуска колонны обсадных труб 244,5мм на заданную глубину были зафиксированы повторяющиеся посадки колонны, которые были успешно пройдены с вращением, возвратно-поступательным движением и циркуляцией.

Металлический расширяемый барьер был установлен в интервале открытого ствола диаметром 311,15мм на глубине примерно 1 500 метров.

После спуска колонны на заданную глубину был произведено цементирование колонны обсадных труб с незначительными потерями цементного раствора и фиксацией выхода цемента на поверхности. После успешного доведения цементировочной пробки в специальную цементировочную муфту, путем создания избыточного давления до значения 340атм была произведена активация и расширение металлического барьера WAB.

Достижения

Для решения существующего вызова компания Welltec® предоставила и установила в составе колонны обсадных труб 244,5мм два металлических расширяемых барьера 1214WAB / 408 атм / V3 по ISO 14310 и 1214WAB / 102 атм / V0 по ISO 14310 для повышения целостности конструкции скважины путём исключения перетоков между водяными интервалами во время ожидания застывания цемента (ОЗЦ).

Для конкретного дизайна изолирующий клапан блока управления металлического расширяемого барьера в дальнейшем был квалифицирован на 510атм/V0 (стандарт ISO 14310) и 750 атм/V3(стандарт ISO 14310) при температуре 150°C. Эти цифры сопоставимы с наихудшими условиями эксплуатации и потенциально возможным дифференциальным давлением 408атм на стенку колонны обсадных труб.

Welltec

Металлический расширяемый барьер WAB делает возможным создание скважинного барьера в достаточно сложных и чувствительных к затратам газовых скважинных условиях.

Пропорции цемента и гипса в растворе

Иногда нет времени на ожидание застывания цемента. Для более быстрого застывания в цементный раствор можно добавлять гипс. А пропорции цемента и гипса должны быть примерно такими: гипс должен составлять не более 3,5 процента от массы цемента. В противном случае ваш раствор быстро высохнет, и также быстро будет разрушаться.

Читайте так же:
Чем распилить цементный блок

У самых неопытных может возникнуть вопрос: в каких пропорциях размешивать цемент с остальными компонентами раствора?

Основной состав раствора составляет 1:3:0,9 (цемент, песок, вода). Но на самом деле количество воды может варьироваться по мере необходимости, так же как и варьироваться может количество песка.

Изменения физических свойств [ править | править код ]

При смешивании цемента и воды цементные частицы окружаются водой, которая составляет 50—70 объёмных процентов смеси. В результате химической реакции гидратации начинается образование иглообразных кристаллов. Спустя 6 часов образуется достаточное количество кристаллов и между цементными частицами формируются пространственные связи. Так происходит загустевание (схватывание) цементной смеси. [3] Процесс схватывания, вероятно, обеспечивается избирательной гидратацией клинкерных минералов C3A и C3S, а также развитием оболочек вокруг цементных зёрен и взаимной коагуляцией составных частей цементного теста. [11] Через 8—10 часов объём цементной смеси заполняет скелет иглообразных кристаллов, образованный преимущественно продуктами гидратации алюминатов C3A, поэтому такая структура называется алюминатной. С этого момента начинается застывание и набор прочности, которые связаны с формированием силикатной структуры, образующейся в процессе гидратации клинкерных минералов C3S и C2S. Результатом реакции силикатов и воды становятся очень малые кристаллы, объединяющиеся в гомогенную тонкопористую структуру, которая и определяет итоговую прочность цементного камня. Примерно через сутки силикатная структура начинает вытеснять алюминатную, а спустя 28 суток — полностью вытесняет её. [5] На практике формирование рыхлой алюминатной структуры из гидросиликата кальция в процессе схватывания отрицательно влияет на прочностные характеристики цементного камня. Поэтому в цементный клинкер вводится гипс, количество которого ограничивается допустимой концентрацией ангидрида серной кислоты SO3 в цементе по весу. [

3] Гипсовая добавка замедляет образование гидроалюмината кальция и каркас гидратированного цементного теста формируется за счёт гидросиликата кальция. [11]

Читайте так же:
Фасадные панели под кирпич цемент

Гидратация цемента в период схватывания характеризуется выделением теплоты: в начале схватывания происходит быстрый подъём температуры, а в конце схватывания наблюдается температурный максимум. Скорость схватывания находится в зависимости от температуры окружающей среды. При низких температурах схватывание замедляется. При повышении температуры скорость схватывания увеличивается, однако при значениях температуры выше 30 °C может наблюдаться обратный эффект. [11]

Для полной гидратации цементного зерна необходимо количество воды, составляющее 40 % от его массы. При этом из указанного количества воды 60 % (или 25 % от массы цемента) будут химически связаны с цементом, а 40 % (или 15 % от массы цемента) останутся в порах геля. [12] Средняя величина удельного веса продуктов гидратации в насыщенном водой состоянии составляет 2,16. [13] Та часть воды (25 % от массы цемента), которая вступает в химическую реакцию с цементом, претерпевает объёмную контракцию (сжатие) в процессе реакции, составляющую примерно 25 % от её объёма. В итоге образующийся цементный камень частично уменьшается в объёме. Этот процесс называется усадкой, а величина уменьшения объёма — объёмом усадки. [12]

При полной гидратации цементного клея объём пор будет составлять примерно 28 [15] —30 [12]  % от объёма образующейся структуры геля. При этом величина пористости геля в основном не зависит от водоцементного отношения смеси и степени гидратации, а является характерным показателем для марки цемента. [16] Размер гелевых пор составляет примерно 1,5—2 [15] (1—3 [17] ) нм в диаметре. [

4] Часть общего объёма цементного теста, которая не заполнена продуктами гидратации, образует взаимосвязанную систему капиллярных пор, беспорядочно распределённых по всему цементному камню. Капиллярная пористость цементного камня находится в прямой зависимости от водоцементного отношения смеси и в обратной зависимости от степени гидратации. Чем больше величина водоцементного отношения, тем больше капиллярных пор. В то же время по мере роста степени гидратации цемента будет уменьшаться объём капиллярных пор. Размер капиллярных пор составляет примерно 1,27 мкм. [19]

Читайте так же:
Сколько нужно цемента для приготовления 1м3 раствора

Структурно продукты гидратаци представляет собой гель, а сам процесс гидратации классифицируется как гелеобразование. [5] В процессе гидратации значительно увеличивается площадь поверхности твёрдой фазы цементного геля, что влечёт за собой повышение адсорбции свободной воды. При этом сохраняется расход воды в реакциях гидратации. Следствием этих двух процессов становится самовысушивание — явление уменьшения относительной влажности в цементном тесте. Самовысушивание снижает степень гидратации, поэтому для нормального протекания процессов твердения цементного теста необходимо поддерживать уровень влажности, как одно из условий нормального набора прочности. Процесс самовысушивания также компенсируется избытком воды при затворении цементной смеси (при значениях водоцементного отношения 0,5 и более). [20]

Сроки годности и правила хранения цемента

Цемент является измельченным порошком клинкера, в который введены модифицирующие добавки и наполнители. В сухом виде — это сыпучая однородная масса серого цвета. При разведении водой получается пастоподобный вяжущий состав, легко наносимый на любые шероховатые поверхности. После застывания цемента образуется прочное соединение, не уступающее по своей плотности камню. Не зря искусственные камни производятся именно из цемента.

При нагревании известняка и глины до температуры порядка градусов происходит изменение структуры данных материалов, в результате чего образуются гранулы клинкера. Процесс производства цемента достаточно сложен и трудоемок. Он требует наличия специального оборудования и соблюдения технологических норм и условий.

Основной технической характеристикой является марка цемента. Цифры указывают на максимальный показатель нагрузки в килограммах на определенный объем застывшего цемента, то есть его прочность на сжатие. На практике это означает вес, который может выдержать цемент без разрушения.

Например, если он выдерживает вес кг, то цементу присваивается марка М На упаковке, помимо марки, указывается также процентный состав добавок.

Читайте так же:
Сколько цемента надо для куба пенобетона

цемент м400 срок годности

Такие добавки вводятся для улучшения водонепроницаемости, устойчивости к коррозии, морозостойкости и других качеств цемента. Рассмотрим также другие характеристики цемента, на которые следует обращать внимание при производстве строительных работ.

Это самая популярная марка цемента, используемая повсеместно для любых видов строительных и отделочных работ. Это строительство зданий, монолитное строительство, изготовление бетонных плит, блоков, лестничных конструкций, фундаментов, колодезных железобетонных колец, тротуарной плитки и целого ряда других изделий.

цемент м400 срок годности

Данная марка цемента характеризуется быстрым застыванием и высокими показателями прочности. Цемент используется для монолитного строительства высотных конструкций, изготовления несущих элементов, плит перекрытий, сборных конструкций из железобетона, балок, а также в других случаях, требующих повышенной прочности и долговечности сооружений. Помимо марок, классов, типов и степени помола, цементы принято различать на несколько основных видов, отличающихся между собой сочетанием отдельных компонентов и составом.

По ГОСТ. Производство общестроительных цементов должно быть основано на требованиях ГОСТ Стандарт регулирует соотношение необходимых компонентов в составе сухой смеси и технологию изготовления цемента.

От чего зависит срок годности?

Сюда не относятся составы специального назначения. Это прочность отдельно взятого образца цементного раствора на сжатие. Полученные показатели активности специалисты сравнивают с нормативами и присваивают данному цементу соответствующую марку. Показатель активности зависит от нескольких факторов: активности клинкерных гранул, интенсивности помола, наличия добавок.

Например, активные добавки существенно увеличат активность самого цемента.

цемент м400 срок годности

Наименьшая плотность фиксируется у свежеприготовленного цемента. На отдельные его частички действуют электростатические силы, отталкивающие частички от своих собратьев.

Воздействие внешних моментов

Затем, в процессе перевозки и хранения, смесь слеживается и уплотняется. Плотность также зависит от степени измельчения клинкерных гранул. Срок хранения цемента в бумажных мешках и полиэтилене отличается: полимер создает абсолютно герметичную среду, но пакеты из него более хрупкие, целостность тары нарушается при ошибках фасовки и транспортировки.

Читайте так же:
Пескобетон м300 песок цемент вода

цемент м400 срок годности

Бумага в этом плане гораздо надежнее. Даже при соблюдении нормальных условий хранения цемент со временем теряет первоначальные свойства. То есть материал М за 3 месяца превратится в М, что необходимо учитывать. Специалисты рекомендуют выбирать материал, который не успел залежаться на складе поставщика. Только в таком случае получится бетон ожидаемой марки.

Итак, срок годности цемента М в мешках — 6 месяцев, но первоначальные свойства прочности при хранении доступны только в течение 3 месяцев. Аналогичная ситуация с материалом М — его можно держать в герметичной упаковке только 6 месяцев, после чего только утилизировать. В частном домостроительстве или при ремонте возникают ситуации, когда из мешка требуется только немного порошка для замеса.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector