Главное меню

Классификация цемента по назначению


Марки цемента, их назначение и область применения

Статьи по цементу

Особенности маркировки цемента Цемент различается по марке и по количеству добавок.

Марка цемента отображается аббревиатурой ПЦ или М, например М500 обозначает, что цемент пятисотой марки и выдерживает давление в 500 кг на кубический сантиметр.

Количество добавок отображается буквой Д и процентом содержания добавок. Соответственно Д20 — это цемент содержащий 20% добавок. Добавки влияют на пластичность цемента и прочностные характеристики.

Существуют также разновидности цемента, обладающие специфическими свойствами. Такой цемент маркируется определенной аббревиатурой:
Б – быстротвердеющий цемент;
СС – сульфатостойкий цемент;
Н – цемент на основе клинкера нормированного состава (нормированный цемент).

 

Марки цемента, их назначение и область применения:

Цемент М500 Д0                                                  

Цемент М500 Д0 применяется при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве, где предъявляются высокие требования к водостойкости, морозостойкости, долговечности. Цемент М500 Д0 эффективен при проведении аварийных ремонтных и восстановительных работ ввиду высокой начальной прочности бетона.

 

Цемент М500 Д20 Цемент М500 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент М500 Д0 обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.

 

Цемент М500 Д20-ПЛ

Цемент М500 Д20-ПЛ с минеральными добавками пластифицированный применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент М500 Д20-ПЛ обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной водопотребностью, повышенной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.

 

Цемент М400 Д0 Цемент М400 Д0 используется для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций с применением термовлажностной обработки, а также для бетонных, железобетонных подземных, надземных и подводных сооружений, подвергающихся действию пресных и минерализированных вод. Цемент М400 Д0 успешно зарекомендовал себя для изготовления бетонных и строительных растворов.

 

Цемент ПЦ 400 Д20 Цемент М400 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий, стеновых панелей и др. Цемент М400 Д20 обладает хорошей водостойкостью и морозостойкостью.

 

Быстротвердеющий цемент Быстротвердеющий цемент — это цемент, характеризующийся интенсивным нарастанием прочности в начальный период твердения. Применяется в основном для изготовления сборных железобетонных конструкций и изделий. Повышенная механическая прочность быстротвердеющего цемента в раннем возрасте твердения обусловливается соответственным минералогическим составом и микроструктурой клинкера, дозировкой добавок и тонкостью помола цемента.

 

Сульфатостойкий цемент Сульфатостойкий цемент, сульфатостойкий портландцемент, разновидность портландцемента. По сравнению с обычным портландцементом сульфатостойкий цемент обладает повышенной стойкостью к действию минерализованных вод, содержащих сульфаты, меньшим тепловыделением, замедленной интенсивностью твердения и высокой морозостойкостью. Сульфатостойкий цемент получают тонким измельчением клинкера нормированного минералогического состава. Предназначается для изготовления бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических и др. сооружений, испытывающих воздействие агрессивной сульфатной среды (например, морской воды), особенно в условиях переменного увлажнения, чередующихся замерзания и оттаивания.

 

Цемент, полученный на основе клинкера нормированного состава Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения следует поставлять цемент, изготовляемый на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината (С3А) в количестве не более 8% по массе.

 

Заказать любой товар можно по многоканальному телефону

+7 495 663-93-93

Если по каким-то причинам Вам неудобно звонить — воспользуйтесь формой заказа обратного звонка!

Для этих изделий по согласованию с потребителем необходимо поставлять один из следующих типов цемента:
ü   цемент М400 Д0 Н, цемент М500 Д0 Н для всех изделий;
ü цемент М500 Д5 Н для труб, шпал, опор, мостовых конструкций независимо от вида добавки. Для напорных труб необходимо поставлять цемент I или II группы по эффективности пропаривания согласно приложению А ГОСТ 10178-85;
ü      цемент М400 Д20 Н, цемент М500 Д20 Н для бетона дорожных и аэродромных покрытий при применении в качестве добавки гранулированного шлака не более 15 %.

Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб — не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. По согласованию изготовителя с потребителем допускаются иные сроки схватывания.

расшифровка, применение, свойства в таблицах

Цемент – вяжущий порошок, применяемый в строительстве для изготовления строительных смесей и растворов. Изготавливается из карбонатных и глинистых пород, добываемых открытых способом. В зависимости от сырьевого состава имеет различные эксплуатационные характеристики. Для удобного выбора цемент разделен на марки, каждой из которых соответствует вяжущее с определенным составом и свойствами. Маркировка наносится на упаковку, в которую расфасовывается строительный материала, или отображается в сопроводительной документации к партиям вяжущего, поставляемого потребителю навалом.

Расшифровка марок цемента по новому ГОСТу 31108-2003

Актуальным нормативным документом, определяющим правила обозначения цементного вяжущего, является ГОСТ 31108-2003. В соответствии с ним тип материала указывается комбинацией русских букв, римских и арабских чисел.

В начале маркировки указывают полное название продукта, а затем – буквы ЦЕМ, римские цифры и буквы, обозначающие подтипы.

Таблица расшифровки марок цемента и области их применения

Обозначение типа вяжущего Видя вяжущего Примечание Области применения Где не рекомендуется применять
ЦЕМ I Портландцемент Не содержит минеральных добавок Монолитные бетонные и железобетонные конструкции В конструкциях с особыми свойствами
ЦЕМ II Портландцемент с минеральными добавками Буквы А и В обозначают подтип, характеризующий процентное содержание минеральных добавок, которые указываются после подтипа -
ЦЕМ III Шлакопортландцемент Монолитные массивные армированные бетонные конструкции наземного, подземного и подводного размещения Для производства морозоустойчивых бетонов, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ IV Пуццолановый Монолитные бетонные и ЖБ конструкции подземного и подводного размещения Для производства морозостойких бетонов и бетонных смесей, которые будут твердеть в сухих условиях, при строительстве объектов, испытывающих попеременное увлажнение и высыхание
ЦЕМ V Композитный Имеют различные области применения, в зависимости от состава -

Краткие характеристики цемента разных марок:

После указания подтипа (А или В) указывается тип присадки:

Далее указывается прочность вяжущего, которая в ГОСТе 31108-2003 обозначается классом, а ранее она характеризовалась маркой.

Как определить марку (класс) прочности цемента в лабораторных условиях:

Какие бывают классы прочности цемента и каким маркам они соответствуют, а также их области применения, указаны в таблице.

Класс Ближайшая марка Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, не менее кгс/см2 Области применения
22,5 М300 22,5 Востребован в индивидуальном строительстве для сооружения конструкций, не испытывающих серьезных нагрузок
32,5 М400 32,5 Материал, наиболее популярный в малоэтажном строительстве, востребован для монолитного бетонирования и изготовления ЖБИ
42,5 М500 42,5 Вяжущее, предназначенное для монолитного строительства многоэтажных объектов, изготовления ЖБИ, эксплуатируемых при высоких нагрузках
52,5 М600 52,5 Применяется при строительстве опор мостов, военно-инженерных объектов

После класса прочности в маркировке вяжущего указывают скорость его твердения:

В конце обозначения указывают нормативный документ, которому соответствуют характеристики материала.

 

Пример маркировки. Нормально твердеющий портландцемент с минеральными добавками до 5% классом прочности 32,5 (марка М400) обозначается следующим образом: «Портландцемент ЦЕМ I 32,5Н ГОСТ 31108-2003».

Маркировка цемента по ГОСТу 10178-85

Наряду с обозначениями, установленными ГОСТом 31108-2003, производители часто указывают маркировку по ГОСТу 10178-85, поскольку она является для рядового потребителя более привычной и понятной. В обозначении старого образца указывают:

 

Пример обозначения быстро твердеющего портландцемента без минеральных добавок марки прочности М400 в соответствии с устаревшим нормативом: ПЦ 400-Д0-Б ГОСТ 10178-85.

Марки цемента по морозостойкости не определяются. Этот показатель устанавливается для продукта, изготовленного на базе цемента, – цементно-песчаного раствора или бетона. Морозостойкость затвердевших цементно-песчаных растворов и бетонов во многом зависит от характеристик мелкого заполнителя (песка) и крупного заполнителя (щебня), а также применяемых присадок.

Основные виды цемента и их отличия друг от друга

Цемент представляет собой порошок серого цвета, состоящий из дробленных и обожженных с добавлением глины определенных сортов горных пород и извести. Если порошок смешать с водой, то получается цементная смесь, которую можно сразу использовать. Цемент можно получить из клинкера, гипса, известняка и прочих материалов. Технические характеристики, свойства и область применения сырья зависят от состава, используемого производителем.

Виды цемента по маркам

На упаковках с цементом производители указывают буквами и цифрами информацию о составе и базовых характеристиках. Устанавливается маркировка цемента по ГОСТ: первые буквы свидетельствуют о типе смеси: ПЦ, ШПЦ, БЦ, ВРЦ и другие (ниже дано детальное описание каждого типа). Эти данные помогают потребителю определить:

После первых двух букв указываются сокращения: Б — быстротвердеющий материал, СС — сульфатоустойчивый, ВРЦ — водонепроницаемый и другие.

СокращениеРасшифровка
ПЦПортландцементная смесь
СССульфатостойкая смесь
ШПЦШлакопортландцементная смесь
ВРЦВодонепроницаемая смесь
БЦБелая цементная смесь
ПЛПластифицированная смесь

При добавлении различных добавок, цемент приобретает дополнительные характеристики: быстро затвердевает, не восприимчив к воздействию морской воды, морозостойкость, гидрофобность. В зависимости от процентного соотношения основных составляющих и добавок, степени помола, выполняется классификация материала по маркам, видам и прочим характеристикам. Каждый вид цемента имеет свое назначение и используется в соответствии с определенными условиями. Например, марка цемента обозначается М и цифрой. М400 означает, что готовая смесь выдерживает нагрузку 400кг/см2.

Маркировка бетонаПрименениеРасход цемента в кг на куб бетона
М100Минимальная марка прочности. Используется для бетонирования дорожных бордюров, ограждений.165
М200Используется для стяжки пола, также подходит для заливки фундаментов.240
М300Бетон широкого спектра применения — для строительства объектов общего назначения, заливка фундаментов.320
М400Элементы, подвергающиеся высоким нагрузкам: мостовые конструкции, несущие опоры на эстакадах.417

Виды цемента по техническим характеристикам и их применение

Цемент, а также производимые из него бетон и железобетон, представляют собой распространенные строительные материалы. Сегодня большим спросом пользуется производный из цемента портландцемент. Виды цемента не ограничиваются вышеперечисленными наименованиями. Производителями разработаны специальные виды цементов, использующие всевозможные примеси:

  1. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется крепостью уже на начальном этапе затвердевания. Производители делают раствор путем регулирования минерального состава портландцементного клинкера деликатного раздробления. Цементная смесь, обладающая большим содержанием 3-х кальциевого силиката и 3-х кальциевого алюмината (как минимум 60%), имеет быстротвердеющие свойства. При этом в составе C3S должно быть не менее 50-52%, а С3А — 8-10%.
    С целью сокращения времени отвердевания, производители вносят в соединение активные минеральные примеси, но их процентное значение должно быть не более 10. Если говорить о гранулированных шлаках, которые характеризуются высокими вяжущими свойствами, то допускается 15%. Согласно государственным стандартам ГОСТ 10178-85, быстротвердеющий портландцемент после 3 суток высыхания обладает пределом прочности не менее 40 кг/см2, высоким уровнем морозостойкости и скоростью набора прочности, но при этом невысокой сульфатостойкостью.
    Производители рекомендуют использовать сырье в создании железобетонных сооружений, монолитных или сборных конструкциях.
  2. Особый быстротвердеющий цемент производится из клинкера и гипса (около 3-5%). Допускается использование зернового доменного шлака и природных минеральных добавок (не более 5%). Гипсовый цемент характеризуется высокой прочностью, поэтому применяется в сооружении монолитных и сборных железобетонных конструкций.
  3. Высокопрочный портландцемент (ВПЦ) после 28 суток приобретает прочность при сжатии 600 кгс/см2 и более. Также стоит учесть, что при применении сырья, его расход уменьшается, как и масса конструкции. Материал незаменим в создании монолитных и сборных бетонных изделий. Возможно использование цемента в специфических эксплуатационных условиях (в случае агрессивного воздействия на строение).
  4. Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент уступает в долговечности стандартному портландцементу, поэтому материал квалифицируется как М200, 300, 400, 500. По государственным стандартам, содержание активных минпримесей регулируется массой цемента (гипса не более 3-5%, а доменного шлака — 20/80%). Добавок вулканического происхождения должно быть не более 40%, осадочного происхождения, таких как трепел, опок, диатомитов — не более 30%. Данный вид цемента позволяет заменить наиболее дорогую часть раствора на природную добавку или промышленные отходы, поэтому стоимость цемента значительно снижается. Но это не означает, что качество материала ухудшается. Данный вид цемента имеет высокую степень водонепроницаемости, низкую степень теплопроводности, что очень важно при возведении массивных сооружений из бетона. Рекомендовано применение материала в условиях чередующегося увлажнения и пересыхания.
  5. Сульфатостойкий портландцемент имеет высокую стойкость в сульфатной жидкости (не более 50%), поэтому используется в строительстве конструкций, находящихся в воде. В раствор не добавляются минеральные компоненты, чтобы не допустить морозоустойчивости.
  6. Портландцемент с умеренной экзотермией используется в строительстве массивных конструкций. Состав материала регулирует соотношение нагрева и охлаждения воздушных масс, что способствует избеганию трещин.
  7. Пластифицированный портландцемент содержит поверхностно-активные добавки (суперконцентраты сульфитно-спиртового состава — СДБ). Их соотношение не превышает параметры 0,15-0,25% от общей массы сухого цемента. Материал характеризуется эластичностью, что упрощает его выкладку. Не рекомендуется применять материал в производстве пенобетона или других жестких составов.
  8. Белый портландцемент содержит добавки марганца и оксидов железа, поэтому изначально обладает серовато-зеленым цветом. Добиться белого цвета помогает применение белой глины, каолины, известняка. Материал используется в отделке поверхностей.
  9. Гидрофобный портландцемент (ГОСТ 10178-85) содержит асидол-мылонафт, олеиновую кислоту и прочие добавки. Материал имеет низкую степень гигроскопичности, поэтому его можно перемещать на большие дистанции с сохранением технических характеристик. Цементный раствор широко применяется в производстве дорожного покрытия для автомобилей, самолетов. Не рекомендуется использовать в пенобетоне.
  10. Дорожный портландцемент используется в строительстве покрытий автомобильных дорог. Подбор состава бетона базируется на претензиях, представляемых к обстановке произведения рабочего процесса и к дорожному покрытию из бетона, в целом. Цемент характеризуется морозостойкостью, выдерживает большие нагрузки, обладает ударной вязкостью. Марка используемого бетона не должна быть менее М400. Согласно государственным стандартам, в раствор не вносятся добавки, так как они оказывают разрушающее воздействие в процессе эксплуатации. Схватывание раствора происходит спустя 2 часа после укладки.
  11. Песчанистый портландцемент производители получают путем соединения цементного раствора, гипса и кварцевого песка (около 40%). Материал обладает пониженным тепловыделением при гидратации.

Все виды добавок в цемент вносят в раствор дополнительные характеристики. Их количество и процентное соотношение строго регламентируются.

Виды цемента и его применение

Цемент - что это такое, из чего состоит, для чего применяется и как его использовать.

Цемент - это порошкообразный строительный вяжущий материал, который состоит из клинкера и, при необходимости, гипса или его производных и добавок. При взаимодействии с водой или другими жидкостями цемент образует пластичную массу (цементное тесто), которая, затвердевая, превращается в прочный и долговечный цементный камень.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Цемент м500

О многом говорит название цемента. Но еще больше информации скрывается в его маркировке.

«М» - буква, означающая максимальную степень нагрузки, что будет способен выдержать цемент после высыхания.
Например, м400 показывает, что его максимальная нагрузка составляет 400 кг/м3. Широко используются цемент м400, м500.
Для строительных работ применяются м400 и цемент м500.
«Д» - буква, обозначающая процент содержащихся в цементе добавок. Их количество и состав определяют прочностные характеристики и его дополнительные свойства.
Маркировка м400 Д20 сообщает о том, выдерживающий нагрузку до 400кг/м3 цемент содержит 20% примесей. Используется такой бетон и в строительстве и для изготовления железобетона. Он обладает отличными морозостойкими и водостойкими показателями. Тонкость помола цемента определяется величиной остатка на сите, оснащенного сеткой установленного стандартами и техническими требованиями номера. Чем тоньше помол, тем выше скорость его схватывания и твердения, а так же прочность. Особенно это касается начального этапа твердения.

Цемент ПЦ500 Д0
Цемент марки ПЦ500 Д0 применяется при производстве ответственных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном строительстве, где предъявляются высокие требования к водостойкости, морозостойкости, долговечности. Цемент этой марки эффективен при проведении аварийных ремонтных и восстановительных работ ввиду высокой начальной прочности бетона.

Цемент ПЦ500 Д20
Цемент марки ПЦ500 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий и др., а так же успешно используется для изготовления бетонных и строительных растворов, штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ. Цемент этой марки обладает водостойкостью, морозостойкостью, пониженной сопротивляемостью коррозионным воздействиям по сравнению с обычным портландцементом.

Цемент ПЦ400 Д0
Цемент марки ПЦ400 Д0 используется для производства сборных бетонных и железобетонных конструкций с применением термовлажностной обработки, а также для бетонных, железобетонных подземных, надземных и подводных сооружений, подвергающихся действию пресных и минерализированных вод. Цемент этой марки успешно зарекомендовал себя для изготовления бетонных и строительных растворов.

Цемент ПЦ400 Д20
Цемент марки ПЦ400 Д20 применяется в промышленном, жилищном и сельскохозяйственном строительстве для производства сборного железобетона, фундаментов, балок, плит перекрытий, стеновых панелей и др. Цемент этой марки обладает хорошей водостойкостью и морозостойкостью.

МАРКИРОВКИ ЦЕМЕНТОВ

Основная характеристика прочности цемента – его марка. Для всех видов цемента, кроме глиноземистых, быстротвердеющих и шлакопортландцемента, марка соответствует пределу прочности при изгибе образцов-балок размером 40×40×160 мм и сжатии их половинок из пластичного раствора состава 1:3 (по массе) в возрасте 28 сут, а быстротвердеющих портландцемента и шлакопортландцемента – через 3 и 28 сут. Марку для глиноземистого цемента устанавливают по результатам испытания через 3 сут.
Цемент, как и любой другой материал, применяемый в строительстве, различается по своим физико-техническим характеристикам в зависимости от того, в каких условиях предполагается его эксплуатация.
Цемент маркируется по двум характеристикам - это способность выдерживать определенную нагрузку и процентное соотношение к общему объему цемента различных добавок.
Первый параметр обозначается буквами «М» или «ПЦ» со стоящей рядом цифрой. Цифра будет указывать максимальные прочностные качества цемента.
Например маркировка «цемент М-500» указывает, что данный вид цемента способен выдержать нагрузку в 500 кг/см. Наиболее популярны цементы с маркировкой от 350 до 500, однако встречаются и цементы с отметкой 700.
Второй параметр цемента, отраженной в его маркировке, является процентное содержание добавок. Оно обозначается буквой «Д». Например, цемент с маркировкой «Д20» будет содержать 20% добавок. Эта характеристика важна потому, что процент добавок влияет на пластичность и прочность цемента. Если цемент обладает какими-либо дополнительными специфическими свойствами, то на это указывают специальные обозначения.
Как уже было сказано выше, самыми популярными марками цемента являются марки от 350 до 500. Рассмотрим основные характеристики и применение некоторых из них.
Марка цемента «М (ПЦ) 400 - Д20» указывает на то, что этот вид цемента обладает повышенной морозостойкостью и водостойкостью. Основная сфера применения такого цемента - строительство. Его используют при изготовлении сборного железобетона, стеновых перекрытий, фундамента и т. д.
Практически аналогичными свойствами и сферой применения обладает цемент марки «М 500 - Д20», помимо хорошей водостойкости и морозостойкости данный вид цемента обладает пониженной сопротивляемостью коррозийным воздействиям. Его применяют, как и цемент марки «ПЦ 400 - Д20» для строительства, а так же он подходит для штукатурных, кладочных и других ремонтно-строительных работ и изготовления различных строительных растворов.
Цемент марки «М 500 - Д0» введенный в состав бетона, придает последнему такие характеристики, как: повышенная морозостойкость, водостойкость, долговечность. Он незаменим в промышленном строительстве, особенно при выполнении аварийных и восстановительных работ.
При строительстве сооружений, так или иначе связанных с воздействием пресной или минерализованной водой, надо использовать цемент марки «ПЦ (М) 400 - Д0». Без него не обойтись при изготовлении бетонных конструкций с применением термовлажностной обработки. Так же этот цемент хорош для изготовления бетонных и строительных растворов. Ещё одной важной характеристикой цемента является его время твердения. Этот процесс проходит в два этапа: первый - схватывание (начало твердения) цемента. Он занимает 40 - 50 минут. Второй - конец твердения. Он наступает через 10 - 12 часов.

ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ

Белый цемент (БЦ) (ГОСТ 965-78) изготовляют из маложелезистого клинкера (серый цвет обычного цемента обусловлен главным образом наличием соединений железа в исходных сырьевых материалах). Для повышения белизны и устранения зеленоватых оттенков клинкер подвергается отбеливанию.
По вещественному составу подразделяют на белый портландцемент и белый портландцемент с минеральными добавками. Выпускают марок 400 и 500. Содержание минеральных добавок в белом портландцементе не допускается, а в портландцементе с минеральными добавками не должно быть более 20%, в том числе инертных — более 10% от массы портландцемента. 
Белый цемент является материалом с уникальными характеристиками, которые позволяют использовать его в изготовлении скульптурных элементов, колонн, а также при отделочных работах, например, фасада здания. Эстетические требования, предъявляемые к фасадам и другим парадным строительным элементам, делают применение белого цемента особенно эффективным.
Белый цемент применяют также для цветных цементнобетонных дорожных покрытий, например на площадях у монументальных сооружений.

Водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) представляет собой быстросхватывающее и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем совместного помола и тщательного смешивания измельченных глиноземистого цемента, гипса и высокоосновного гидроалюмината кальция. Цемент характеризуется быстрым схватыванием: начало процесса – ранее 4 мин., окончание – не позднее 10 мин. с момента затворения.
Линейное расширение образцов из цементного теста, твердеющих в воде в течении 1 сут., должно быть в пределах 0,3-1%.

ВРЦ применяют для зачеканки и гидроизоляции швов тюбингов, раструбных соединений создания гидроизоляционных покрытий, заделки стыков и трещин в железобетонных конструкциях и т.д.

Водонепроницаемый безусадочный цемент (ВБЦ) - быстросхватывающееся и быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тщательного смешивания глиноземистого цемента, полуводного гипса и гашеной извести. Начало схватывания не ранее 1мин., а конец не позднее 5мин. с момента затворенеия.
Цемент применяют для устройства гидроизолирующей торкретной оболочки бетонных и железобетонных сооружений, эксплуатируемых в условиях повышенной влажности (туннели, фундаменты и т.д.).

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) (ГОСТ 10178-85) очень тонко измельчен, поэтому интенсивнее, чем обычный портландцемент, набирает прочность в начальный период твердения – через 1-3 сут. Этот цемент следует применять при ремонтных работах. 

Пластифицированный портландцемент (ГОСТ 10178-85) получают, вводя при помоле клинкера около 0,25 % концентрата сульфитно-спиртовой бражки. Это поверхностно-активное вещество пластифицирует растворные смеси и повышает их морозостойкость.
Пластифицированный портландцемент применяют наравне с обычным портландцементом. Выпускают марок 300, 400 и 500.

Гидрофобный цемент (ГФЦ) (ГОСТ 10178-85) получают в результате тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гипсом и гидрофобизующей добавкой (асидол, мылонафт, олеиновая кислота, окисленный петролатум, кубовые остатки синтетических жирных кислот и др.).
Данный цемент обладает меньшим водопоглощением, большей морозостойкостью и водонепроницаемостью, чем обычный портландцемент; способен длительное время храниться даже во влажной среде без потери активности. Повышенное воздухововлечение данного цемента снижает прочность тяжелых бетонов, однако, при производстве легких и ячеистых бетонов это свойство играет положительную роль.
Гидрофобный портландцемент не комкуется и практически не теряет прочности при длительных перевозках и хранении. Выпускают марок 300 и 400.
Бетонные смеси на гидрофобном цементе подвергаются меньшему расслаиванию, стойки к попеременному увлажнению и высыханию.

Глиноземистый цемент (ГЛЦ) (ГОСТ 969-77) – быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением обожженной до спекания или сплавления сырьевой смеси, богатой глиноземом. В качестве сырьевых материалов для получения глиноземистого цемента используют известняк или известь и породы с высоким содержанием глинозема Al2O3, например бокситы.
Минералогический состав глиноземистого цемента характеризуется большим содержанием низкоосновных алюминатов кальция, главным из которых является однокальциевый алюминат CaO и Al2O3 .

Химический состав глиноземистого цемента характеризуется следующим содержанием оксидов, %:

Смешивать глиноземистый цемент с другими видами цемент с и известью нельзя, так как он разрушается даже слабыми растворами щелочей.
Обязательное условие нормального твердения глиноземистого цемента и длительного сохранения его прочности – пониженная положительная температура (ниже 25 °С) раствора (бетона) в пери, од твердения и при эксплуатации. В противном случае раствор (бетон) может потерять до 50 % прочности. Поэтому глиноземистый цемент не применяют в условиях жаркого климата, а изделия из него нельзя пропаривать.
Прочность глиноземистого цементного камня нарастает с большой скоростью. Уже через сутки сопротивление сжатию и растяжению достигает более 50 % проектной прочности.
Применение глиноземистого цемента ограничено его высокой стоимостью. Его используют при срочных ремонтных и аварийных работах, производстве работ в зимних условиях, для бетонных и железобетонных сооружений, подвергающихся воздействию сильно минерализованных вод, получения жаростойких бетонов, а также изготовления расширяющихся и безусадочных цементов. Глиноземистый цемент используют для получения некоторых кислотостойких растворов, а также расширяющихся и безусадочных цементов.

Магнезиальный цемент (МГЦ) используют для устройства магнезиальных полов, как магнезиальное вяжущее, представляющее собой тонкодисперсный порошок, активной частью которого является оксид магния. Оксид магния, в свою очередь, есть продукт умеренного обжига природных карбонатных пород магнезита или доломита.

Портландцемент (ГОСТ 10178-85) и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцементного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.
Портландцементный клинкер - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).
По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.

Химический состав клинкера портландцемента определяют по содержанию важнейших оксидов, которые должны находиться в следующих пределах, %:

Этому условию отвечают природные мергели и искусственные смеси известняка с глиной в соотношении примерно 3:1 (по массе). Вместо известняка можно использовать мел. Примерный минералогический состав портландцементного клинкера следующий, %:
Трехкальциевый силикат химически очень активен в реакции с водой и обладает способностью быстро твердеть, развивая при этом высокую прочность. Двухкальциевый силикат значительно менее активен. Твердеет он очень медленно. Продукт твердения обладает невысокой прочностью. Трехкальциевый алюминат – наиболее активный минерал. Очень быстро твердеет, но продукт твердения имеет низкую прочность. Четырехкальциевый алюмоферрит по активности в реакции с водой, скорости твердения и прочности занимает промежуточное положение между трехкальциевым и двухкальциевым силикатами.
Взаимодействие цементного порошка с водой сопровождается выделением теплоты. Величина тепловыделения определяется в первую очередь минералогическим составом цемента и скоростью гидратации; меньшее влияние оказывают тонкость помола, сроки и условия хранения цемента.
При испытании кипячением в воде образцы, изготовленные из портландцемента, должны равномерно изменять объем. Поэтому количество ангидрида серной кислоты SO3 в портландцементе и его разновидностях должно быть не менее 1,0 и не более 3,5 %, а в портландцементах и портландцементах с минеральными добавками марок 550 и 600 — не менее 1,5 и не более 4%. Содержание оксида магния MgO в исходном клинкере — не более 5%. Портландцемент с минеральными добавками может содержать до 20 % гранулированного шлака или прочих активных добавок, включая глиежи, или до 10 % активных добавок осадочного происхождения (кроме глиежей).

Сульфатостойкий цемент (ГОСТ 22266-76) изготовляют из клинкера нормированного минералогического состава: в клинкере должно быть не более 5% трехкальциевого алюмината и не более 50% трехкальциевого силиката. Низкое предельное содержание трехкальциевого алюмината требуется потому, что сульфатная коррозия развивается в результате взаимодействия сульфатов, находящихся в окружающей среде, с трехкальциевым гидроалюминатом цементного камня. Если в цементном камне С3А присутствует в малых количествах, то образуется незначительное количество гидросульфоалюмината кальция. Тогда он не опасен, так как распределяется в порах бетона, вытесняя оттуда воду или воздух, и внутренних напряжений в бетоне не вызывает.
Сульфатостойкий цемент обычно выпускают двух марок: 300 и 400.

Пуццолановый портландцемент (ГОСТ 22266-76) получают путем совместного помола цементного клинкера нормированного минералогического состава, необходимого количества гипса и активной минеральной добавки вулканического (25...40 % от массы цемента) или осадочного (20...30 %) происхождения. Пуццолановый портландцемент хорошо твердеет в воде и во влажных условиях. Растворные смеси, изготовленные на этом цементе, не дают высолов и отличаются повышенной водостойкостью и водонепроницаемостью. Применяют пуццолановый портландцемент преимущественно в гидротехническом строительстве и при облицовке плавательных бассейнов, где плоскости подвержены воздействию морской воды.

Тампонажный цемент - разновидность портландцемента, и предназначенный для цементирования нефтяных и газовых скважин. Тампонажный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса. В России выпускают тампонажный цемент двух видов: для так называемых холодных (с температурой до -40°С) и горячих (до +75°С) скважин. Тампонажный цемент применяют в виде цементного теста, содержащего 40-50% воды.

Шлаковый цемент (ГОСТ 10178-85) – общее название цементов, получаемых совместным помолом гранулированных доменных шлаков с добавками-активизаторами (известь, строительный гипс, ангидрит и другие) или смешением этих, раздельно измельченных, компонентов.
Шлакопортландцемент изготовляют совместным помолом портландцементного клинкера, доменного гранулированного шлака 21...80% и необходимого количества гипса. К разновидности этого цемента относится быстротвердеющий шлакопортландцемент.
Различают следующие виды шлакового портландцемента: известково-шлаковый с содержанием извести 10-30% и гипса до 5% от массы цемента и сульфатно-шлаковый с содержанием гипса или ангидрита 15-20%, портландцемента до 5% или извести до 2%. Шлаковый цемент применяют для получения строительных растворов и бетонов, используемых преимущественно в подземных и подводных сооружениях. Известково-шлаковый цемент наиболее эффективен в производстве автоклавных материалов и изделий.
Шлакопортландцемент схватывается и твердеет медленнее, чем портландцемент. 

Цветной портландцемент (ГОСТ 15825-80) получают из клинкера белого цемента, цветного клинкера, а также из отбеленных клинкеров путем тщательного смешивания или совместного помола с пигментами различных цветов (например, с охрой, железным суриком, оксидом хрома).
Пигменты должны быть щелоче- и светостойкими. Цветные портландцементы бывают желтые, розовые, красные, коричневые, зеленые, голубые и черные. Белый и цветные портландцемеиты, способствующее архитектурно-декоративному оформлению сооружений, применяют при устройстве мозаичных и плиточных облицовок, террацциевых покрытий полов и полов из мраморной или гранитной брекчии, а также для изготовления мозаичных изделий и бетонных фасадных плит.

Кислотоупорный кварцевый кремнефтористый цемент получают путем совместного помола или тщательного смешивания раздельно молотых кварцевого песка и кремнефтористого натрия. Затворяют такой цемент водным раствором натриевого жидкого стекла. Цементный камень способен противостоять действию большинства минеральных и органических кислот. Однако он теряет прочность в воде, а в едких щелочах разрушается.
Кислотоупорный цемент используют для изготовления кислотостойких бетонов (растворов). При этом применяют мелкий и крупный заполнитель из кислотостойких пород (гранит, андезит, бештаунит).
Кислотоупорную бетонную (растворную) смесь, уложенную в конструкцию, в процессе твердения необходимо обработать какой-либо крепкой минеральной кислотой (откисловать), например соляной. При этом бетонная (растворная) смесь уплотняется за счет выделения новых количеств геля кремниевой кислоты и обезвоживания дегидрата Si(OH)4 концентрированной кислотой. Гель кремниевой кислоты переходит в твердый опаловидный кремнезем SiO2×Н2О.
Прочность при сжатии кислотоупорного бетона, обработанного концентрированной кислотой, достигает 50...60 МПа.

КОРРОЗИЯ РАСТВОРА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НЕЁ

Коррозия раствора (бетона) почти всегда начинается с коррозии цементного камня, стойкость которого значительно меньше, чем заполнителей. Коррозия, поражающая раствор (бетон), может быть трех видов:

ТВЕРДЕНИЕ ЦЕМЕНТА

Процесс твердения цемента характеризуется тем, что изготовленное из вяжущего вещества цементное тесто постепенно теряет подвижность, переходя из полужидкого состояния в более плотное.

В процессе твердения цемента различают три этапа:

  1. растворение, когда растворимые продукты реакции переходят в раствор, обнажая следующие слои цементных зерен, в свою очередь реагирующие с водой. Так происходит до полного насыщения жидкой фазы продуктами реакции;
  2. коллоидация, или схватывание, во время которого твердые продукты реакции не могут растворяться в насыщенной уже жидкой фазе и поэтому образуют коллоидную систему в форме геля или студня. При этом цементное тесто утрачивает свою подвижность и текучесть, т. е. схватывается;
  3. кристаллизация, которая характеризуется тем, что образовавшиеся гели преобразовываются в укрупненные, менее растворимые кристаллы, дающие так называемый кристаллический сросток. Тесным переплетением подобных кристаллов и объясняются высокие механические свойства затвердевшего цемента.
Ускорение твердения достигается выбором надлежащего минералогического состава цемента, тепловлажностной обработкой, использованием специальных добавок, а также применением - электропрогрева. Замедлителями схватывания могут служить нитраты кат. лия, натрия, аммония, увеличивающие растворимость свободной извести в воде.

старый и новый ГОСТ, расшифровка

Уже более пятнадцати лет действует стандарт, который более полно описывает состав и характеристики цемента. Согласно новому стандарту марки цемента обозначаются римскими цифрами, а также указывается количество и тип добавок, класс по прочности на сжатие и скорость твердения. В общем, в новой маркировке содержится полная информация для осознанного выбора вяжущего.

Содержание статьи

Марки цемента по ГОСТу 31108

Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.

Маркировка тоже может быть смешанной

Название и вещественный состав

По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:

Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).

Добавки в составе

Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.

Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе

Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:

Марки цемента в зависимости от состава добавок

Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.

Класс по прочности на сжатие

В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:

Обозначение и скорость набора прочности по стандарту для цемента разных марок

Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:

График набора прочности цемента по новому стандарту в мПа

Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.

Что означает марка цемента по старому ГОСТу

В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.

Пример маркировки цемента по старому стандарту

В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.

Обозначение состава цемента по старому ГОСТу

В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.

В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.

Соответствие старой и новой маркировки цемента

Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.

Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.

Новая маркировка цемента: расшифровка и возможные значения

С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:

Теперь все понятно даже с новыми обозначениями

Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:

Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.

 

где используется, для чего нужен, виды

Сегодня применение цемента достаточно широко – несмотря на появление новых строительных материалов, бетон на основе цементного вяжущего по-прежнему считается самым популярным, универсальным и предпочтительным во многих случаях вариантом. Цемент представляет собой порошкообразное вещество, относящееся к классу неорганических.

Цемент производят при помоле клинкера, который, в свою очередь, получают путем обжига при высоких температурах глины и извести, взятых в определенных пропорциях. К порошку могут добавляться различные минеральные вещества, пластификаторы для улучшения свойств и т.д. Цемент используют в виде вяжущего при замесе бетонных растворов разного типа и назначения.

Главная функция цемента – качественное скрепление конструктивных элементов создаваемых конструкций и возводимых зданий. Бетонные растворы используют для заливки полов и разных конструкционных элементов, монолитного строительства, производства тех или иных изделий и т.д.

Как работает любой вид цемента:

Смесь в течение 28 дней (как правило) набирает прочность и постепенно превращается в искусственный камень с очень высокими характеристиками прочности, стойкости. Свойства цемента могут быть разными, зависят от массы факторов: вида самого вяжущего, наличия добавок, особенностей и условий применения, соблюдения технологии замеса и укладки.

Основные показатели, которые учитывают при выборе цемента:

Дополнительные свойства могут обеспечиваться специальными добавками в составе порошка, объем которых производитель всегда указывает на упаковке в маркировке и описании.

Производство цемента

Все разновидности цемента производятся по одной технологии. Могут отличаться составляющие и их пропорции, добавляться какие-то минеральные и другие вещества в конце, но само производство всегда предполагает определенные этапы и действия. Все современные смеси составляются на базе портландцемента.

Упрощенное описание технологии производства цемента:
  1. Получение первичного сырья: перемолотый известняк и глина смешиваются в шлам в пропорции 4:1.
  2. В процессе обжига шлама при температуре +1500 градусов по Цельсию сырье спекают в твердую массу, которая называется клинкер.
  3. Клинкер очень мелко смалывается до состояния порошка.

К клинкерному порошку добавляют минеральные присадки, гипс, чтобы получить цемент с нужными свойствами.

Состав

В составе цемента работают несколько составляющих на молекулярном уровне. Материал представляет собой тонкий порошок серого цвета, а вот компоненты в его химической формуле есть разные и отвечают за те или иные процессы в бетоне.

Какие вещества содержит цемент:Материалы, составляющие основу цемента:

Портландцемент отличается по составу не только из-за добавления в него компонентов в процессе производства, но и из-за особенностей мест добычи сырья. Так, в каждом регионе цемент другой, хоть и отличия несущественные.

Варианты составов материала:
  • Разные виды глины (включая глинистый сланец и лесс).
  • Мергель, известняк, мел, другие карбонатные породы.
  • Минеральные присадки: кремнеземы, глиноземы, апатит, флюорит, плавиковый шпат, гипс, фосфогипс и т.д.

Прочность

Прочность является одним из самых важных свойств цемента, которое определяет сферу применения, предполагаемые нагрузки, технические характеристики конструкции из бетонного монолита. Нормативную прочность на сжатие цемент приобретает по прошествии 28 дней с момента затворения.

Прочность можно посмотреть по марке (самые популярные марки цемента М300, М400 и М500, указывают на прочность в кг/см2) и классу (указанным маркам соответствуют примерные показатели В20, В30 и В40). Приготовленный раствор твердеть начинает в течение 1-2 часов, завершается процесс минимум через 12 часов после укладки.

Далее появляется гидратационное тепло и бетон набирает прочность в течение 28 суток. При низких наружных температурах тепло позволяет цементу набрать полный цикл прочности, при высоких – может спровоцировать ускорение прохождения реакции, в результате чего распространяются трещины из-за появления температурных напряжений.

Прочность цемента смотрят на упаковке и в специальных таблицах, для каждой сферы и типа конструкции, определенной нагрузки ищется оптимальный показатель. На прочность влияет также соблюдение технологии замешивания раствора, укладки, ухода после.

Виды цемента

Когда рассматривают цемент, виды указывают в достаточно большом количестве, но и они не исчерпывают все многообразие материалов, что можно создавать из вяжущего. Ведь при правильном подходе придавать цементу разные свойства можно, вводя в состав те или иные добавки. А ввиду того, что цемент используется в самых разных сферах и областях, вариантов приготовления смеси существует множество. Варьироваться состав порошка может также за счет особенностей сырья, добываемого в том или ином регионе.

Рассмотрение наиболее популярных видов цемента:
  • Портландцемент – универсальный базовый материал, который применяется в самых разных ремонтно-строительных работах практически во всех сферах.
  • Глиноземистый – производится на базе известняка или глиноземов, актуален для срочных аварийных работ, зимой, при воздействии минерализованных вод, так как быстро схватывается. Не применяется в жарком климате.
  • Магнезиальный – сделан на базе оксида магния, затворенного хлоридами и сульфатами магния. Цемент влагостойкий и прочный, используется в разных областях.
  • Известково-шлаковый – в нем 30% извести и 5% гипса.
  • Тонкомолотый – портландцемент с песком и миндобавками (известняки, перлиты, зольные, шлаковые, вулканические материалы).

  • Фосфатный – в его составе есть оксиды, фосфорная кислота и иные составы, которые в соединениях производят фосфатное затвердевание.
  • Смешанный – основное вещество оксид кремния, в состав введены добавки (шлаки, обожженные глины, зольные и топливные вещества, керамзит, гипс, осадочные горные породы и т.д.).
  • Кислотоупорный – в смесь введены растворимое стекло, кислотоупорные наполнители для твердения, водный раствор силиката натрия.
  • Специальный тампонажный цемент – для его производства измельчаются вместе гипс, клинкер и триэтаноламин.
  • Цветной – белый портландцемент смешивают с пигментами или добавляют натуральные красители (охра, железный сурик, окись хрома) еще на этапе обжига клинкера с дальнейшим помолом.
  • Водонепроницаемый – основными ингредиентами выступают бокситы, известняки, оксид алюминия.
  • Кладочный – цемент включает в составе 20% портландцементного клинкера, а также доменные шлаки, разные минеральные материалы.

  • Шлакощелочной – производится из отходов и шлаков доменных печей, которые создают с щелочами прочный и качественно твердеющий строительный материал.
  • Сульфатостойкий – обыкновенный состав с модифицирующими добавками, которые делают вяжущее стойким к негативному воздействию и более прочным.
  • Расширяющийся – цемент, который увеличивается в объеме в процессе твердения на воздухе за счет введения в состав определенных гидравлических добавок.
  • Карбонатный – его делают на базе сидеритовых или глинистых карбонатных пород с 25-30% доломитов или известняков.
  • Гидрофобный – состав со специальными добавками, которые делают его стойким к воздействию воды.
  • Пуццолановый цемент – собирательное название категории материалов, в составе которых есть минимум 20% активных минеральных добавок.

Кроме того, на рынке можно найти много других составов, которые могут использоваться при выполнении определенных видов работ в тех или иных условиях, сферах.

Основные марки

Марки цемента обозначаются буквой М и цифрами от 25 до 1000. Самые распространенные марки – М100, М200, М300, М400 и М500. Остальные применяются для конкретных задач и намного реже. Самые универсальные и прочные марки цемента – М400 и М500. Как было указано выше, цифры рядом с индексом говорят о нагрузке в кг/см2, которую может выдержать застывший камень.

Марки ниже М100 и М200 применяются для штукатурки, кладки, выше М600 – для возведения объектов особого назначения (военных, бункеров, ракетных шахт и т.д.).

Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации. В первую очередь, обращают внимание на буквы.

Что обозначают буквы в маркировке цемента:
  • ПЦ – портландцемент.
  • ШПЦ – шлако-портландцемент.
  • Б – быстротвердеющий состав.
  • СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
  • ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
  • Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
  • ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

Наиболее востребованные марки цемента:
  • М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
  • М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
  • М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
  • М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
  • М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Область применения

Область применения цемента напрямую зависит от его свойств и характеристик. В СНиПах и ГОСТах указаны все правила и особенности применения разных марок цемента с определенными техническими характеристиками в строительстве зданий, производстве изделий и т.д. Также влияют на выбор цемента условия его применения, поставленные задачи, особенности эксплуатации.

Где применяют цемент:
  • Проведение общестроительных работ – от строительства хозпостроек и малоэтажных домов до заливки многоэтажных зданий, в сборных и монолитных фундаментах и перекрытиях, заливке полов, стен. Применяется цемент также для замеса кладочного, штукатурного раствора.

  • Дорожно-промышленное строительство – возведение взлетно-посадочных полос, мостов, гидротехнических конструкций, несущих частей многоэтажных зданий.
  • Добывающая промышленность – укрепление технических сооружений, тампонирование газовых/нефтяных скважин.
  • Сооружения, эксплуатируемые в сложных и агрессивных условиях – при повышенных сульфатах, в кислотах, где наблюдается частое замораживание/оттаивание.

Несколько полезных советов по использованию цемента

Чтобы произведенный из цемента бетонный раствор соответствовал всем требованиям и был пригодным для создания прочных, надежных, долговечных конструкций и изделий, необходимо помнить о некоторых правилах.

Полезные рекомендации по применению цемента:
  • Хранить вяжущее нужно не больше 3 месяцев и только в защищенном от влаги, ветра месте. Лучше всего на специальных поддонах, в заводских мешках.
  • Правильный рецепт следует искать сразу и добавлять компоненты можно лишь на этапе смешивания сухих ингредиентов. Когда цемент затворен водой, добавлять сухие компоненты уже нельзя. Поэтому воду изначально льют по чуть-чуть, добиваясь нужной консистенции.

  • Открытый мешок с цементом хранить можно не больше 1 недели при условии низкий влажности и максимум 1 день при высокой влажности.
  • Скомковавшийся цемент нельзя использовать – некоторые советуют разбить камни и применять как обычное вяжущее, но реакция уже прошла и обратно не вернуть химическую формулу. Применять такой цемент можно лишь в виде наполнителя и то в объеме, не превышающем треть от общего объема наполнителей.
  • При замешивании бетона нужно четко следовать пропорциям, любое отклонение понизит свойства.
  • В мороз применять нужно специальный морозостойкий цемент. В сильную жару лучше не работать или организовать тщательный уход за затвердевающим бетоном.
  • Больше цемента или слишком высокая марка – не значит выше прочность. Всегда нужно ориентироваться на стандарты и применять ту марку, которая подходит для конкретного вида работ. При выборе вяжущего низкой марки бетон не обеспечит нужные характеристики, высокой – расходы будут не оправданны неактуальными свойствами.

Состав и классификация цемента - PetroWiki

Практически все буровые цементы состоят из портландцемента, кальцинированной (обожженной) смеси известняка и глины. Раствор портландцемента в воде используется в колодцах, потому что он легко перекачивается и быстро затвердевает даже под водой. Он называется портландцемент, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у побережья Англии.

Дозировка материалов

Цемент

Portland можно легко модифицировать, в зависимости от используемого сырья и процесса их объединения.

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, которые учитывают химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество испытаний и материалов (ASTM) Тип I, II, III , или белый цемент V, или класс A, C, G или H Американского нефтяного института (API) [1] [2]

Классификация цемента

Основным сырьем для производства портландцемента является известняк (карбонат кальция) и глина или сланец.Часто добавляют железо и глинозем, если они еще не присутствуют в достаточном количестве в глине или сланце. Эти материалы смешиваются вместе, влажно или сухо, и загружаются во вращающуюся печь, которая плавит известняковую суспензию при температуре от 2600 до 3000 ° F в материал, называемый цементным клинкером. После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Когда эти клинкеры гидратируются с водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в Таблица 1 и Таблица 2 . [3]

  • Таблица 1 - Анализ типичного цикла производства портландцемента

  • Таблица 2 - Типичный состав и свойства классов API портландцемента

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения. В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты.Примеры таких добавок:

  • Песок
  • Кремнистые суглинки
  • Пуццоланы
  • Диатомовая земля (DE)
  • Пирит железный
  • Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также из золы, образующейся при использовании угля для обжига печи. Также необходимо учитывать незначительные примеси в сырье, так как они могут существенно повлиять на характеристики цемента.

В США есть несколько агентств, которые изучают и составляют спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, который занимается цементами для строительства и строительства, и API, который составляет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

Спецификация ASTM. C150 [1] предусматривает восемь типов портландцемента: типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент.Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цемент, используемый в колодцах, находится в условиях, не встречающихся при строительстве, таких как широкий диапазон температур и давления. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. API в настоящее время предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов цементов для скважин, обозначенных как классы от A до H. Классы API G и H являются наиболее широко используемыми.

Цементы для нефтяных скважин также доступны в вариантах со средней сульфатостойкостью (MSR) или высокой сульфатостойкостью (HSR).Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного сульфатной атакой пластовых вод.

Классификация API

Нефтяная промышленность покупает цементы, произведенные преимущественно в соответствии с классификациями API, опубликованными в API Spec. 10А. [4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при скважинных температурах и давлениях.

Класс A

  • Этот продукт предназначен для использования в тех случаях, когда не требуются особые свойства.
  • Доступен только в обычном классе O (аналогично ASTM Spec. C150, тип I). [1]

Класс B

  • Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих средней или высокой сульфатостойкости.
  • Доступен как в классе MSR, так и в классе HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). [1]

Класс C

  • Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая ранняя прочность.
  • Доступен в обычных, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec.C150, тип III). [1]

Класс G

  • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
  • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Класс H

  • Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
  • Этот продукт предназначен для использования в качестве основного цемента для скважин. Доступен в вариантах MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификации API

Химические свойства и физические требования сведены в Таблицы 3 и Таблицы 4 , соответственно. [3] Типичные физические требования для различных классов цемента по API показаны в Таблице 5 . [3]

  • Таблица 3 - Химические требования к цементам API

  • Таблица 4 - Физические требования к цементам API

  • Таблица 5-Физические требования к различным типам цемента

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине.(API RP10B предоставляет стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытания цементов для нефтяных скважин, и включает:

  • Приготовление суспензии
  • Плотность суспензии
  • Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие звуковые испытания
  • Испытания на время загустевания
  • Статические испытания на водоотдачу
  • Испытания рабочей жидкости
  • Испытания на проницаемость
  • Реологические свойства и прочность геля
  • Расчет перепада давления и режима течения шламов в трубах и кольцевых зазорах
  • Процедуры испытаний в Арктике (вечная мерзлота)
  • Испытание на стабильность суспензии
  • Совместимость скважинных флюидов. [5]

Ссылки

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 ASTM C150-97a, Стандартные спецификации для портландцемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
  2. ↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
  3. 3,0 3,1 3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас 4, гл. 2 и 3.
  4. ↑ API Spec. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
  5. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. Также

Цементные работы

PEH: Цементирование

Интересные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория

.

Типы цемента

В строительных документах часто указывается тип цемента в зависимости от требуемых характеристик бетона или условий укладки. Некоторые заводы по производству цемента производят только определенные типы портландцемента. В чем разница между этими типами цемента и как они тестируются, производятся и идентифицируются на практике?

В самом общем смысле портландцемент производят путем нагрева источников извести, железа, кремнезема и глинозема до температуры клинкера (от 2500 до 2800 градусов по Фаренгейту) во вращающейся печи с последующим измельчением клинкера до мелкого порошка.Нагрев, происходящий в печи, превращает сырье в новые химические соединения. Следовательно, химический состав цемента определяется массовым процентом и составом сырьевых источников извести, железа, кремнезема и глинозема, а также температурой и продолжительностью нагрева. Именно это изменение в источнике сырья и характеристиках завода, а также в процессах отделки (например, измельчение и возможное смешивание с гипсом, известняком или дополнительными вяжущими материалами) определяют производимый цемент.

Стандарты?

Для обеспечения согласованности между заводами по производству цемента на цемент устанавливаются определенные химические и физические ограничения. Эти химические пределы определены множеством стандартов и спецификаций. Например, портландцементы и смешанные гидравлические цементы для бетона в США соответствуют требованиям Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) C150 (Стандартные спецификации для портландцемента), C595 (Стандартные спецификации для смешанных гидравлических цементов) или C1157 (Рабочие характеристики для Гидравлические цементы).

Некоторые государственные агентства ссылаются на очень похожие спецификации: AASHTO M 85 для портландцемента и M 240 для смешанных цементов. Эти спецификации относятся к стандартным методам испытаний, чтобы гарантировать, что испытания проводятся таким же образом. Например, ASTM C109 (Стандартный метод испытания прочности на сжатие для гидравлических цементных растворов с использованием 2-дюймовых кубических образцов) подробно описывает, как изготовить и испытать кубики раствора для испытания прочности на сжатие стандартизованным способом.

Различия в номенклатуре

В США могут применяться три отдельных стандарта в зависимости от категории цемента.Для портландцементов ASTM C150 описывает:

Тип цемента Описание
Тип I Нормальный
Тип II Умеренная сульфатостойкость
Тип II (MH) Умеренная теплота гидратации (и умеренная сульфатостойкость)
Тип III Высокая ранняя прочность
Тип IV Низкотемпературная гидратация
Тип V Высокая сульфатостойкость

Для смешанных гидравлических цементов, указанных в стандарте ASTM C595, используется следующая номенклатура:

Тип цемента Описание
Тип IL Портланд-известняковый цемент
Тип IS Портланд-шлаковый цемент
Тип IP Портланд-Поццонланский цемент
Тип IT Трехкомпонентный смешанный цемент

Кроме того, некоторые цементные смеси имеют особые эксплуатационные свойства, подтвержденные дополнительными испытаниями.Они обозначаются буквами в скобках после типа цемента. Например, тип IP (MS) представляет собой портланд-пуццолановый цемент с умеренной сульфатостойкостью. Другие особые свойства обозначены (HS) для высокой сульфатостойкости; (A) для воздухововлекающих цементов; (MH) для умеренной теплоты гидратации; и (LH) для низкой теплоты гидратации. Обратитесь к ASTM C595 для более подробной информации.

Тем не менее, из-за интереса в отрасли к спецификациям, основанным на характеристиках, ASTM C1157 описывает цементы по их эксплуатационным характеристикам:

Тип цемента Описание
Тип GU Общее использование
Тип HE Высокая ранняя прочность
Тип MS Умеренная сульфатостойкость
Тип HS с высокой сульфатостойкостью
Тип MH с умеренной теплотой гидратации
Тип LH с низкой теплотой гидратации

Примечание: подробный обзор типов цемента в США и их характеристик см. В документе PCA «Проектирование и контроль бетонных смесей» , EB001 или Эффект характеристик цемента на свойствах бетона , EB226.


Требования к физическим и химическим характеристикам

Химические испытания подтверждают содержание и состав цемента, а физические испытания демонстрируют физические критерии.

У C150 / M 85 и C595 / M 240 как химические, так и физические свойства ограничены. В C1157 ограничения почти полностью связаны с физическими требованиями.

Химические испытания включают анализ оксидов (SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 и т. Д.) для расчета фазового состава цемента. Цементы типа II ограничены содержанием C150 / M 85 максимумом 8 процентов по массе трикальцийалюмината (цементная фаза, часто сокращенно C 3 A), что влияет на сульфатостойкость цемента. Некоторые оксиды сами по себе ограничены спецификациями: например, содержание магнезии (MgO) ограничено максимум 6% по весу для портландцементов, поскольку это может повлиять на прочность при более высоких уровнях.

Типичные физические требования к цементам: содержание воздуха, дисперсность, расширение, прочность, теплота гидратации и время схватывания.Большинство этих физических испытаний проводится с использованием раствора или пасты, созданной из цемента. Это испытание подтверждает, что цемент хорошо работает в бетоне; однако характеристики бетона в полевых условиях определяются всеми ингредиентами бетона, их количеством, а также окружающей средой и применяемыми процедурами обращения и укладки.

Хотя процесс производства цемента относительно схож в Северной Америке и на большей части земного шара, ссылки на спецификации цемента могут быть разными в зависимости от юрисдикции.Кроме того, методы испытаний также могут различаться, поэтому требования к прочности на сжатие (например) в Европе не «переводятся» напрямую на требования в Северной Америке. Заказывая бетон для строительных проектов, проконсультируйтесь с местным производителем бетона, чтобы убедиться, что используемый цемент соответствует требованиям, предъявляемым к среде проекта и области применения, а также требованиям соответствующих спецификаций на цемент.

.

Классификация цемента - Большая химическая энциклопедия

Представляя правила классификации портландцементов и производные от них другие виды гидравлических вяжущих, необходимо подчеркнуть, что в основе этой классификации лежат их полезные свойства. В связи с тем, что цемент является промежуточным продуктом - сырьем для производства бетона, эти свойства будут относиться к бетону или раствору, иногда пасте, а иногда и самому цементу, например фазовому составу.Некоторые специалисты относят раствор к какому-то кирпичу из бетона, однако это вызывает споры. [Стр.10]

Представленные важные принципы классификации цементов можно разделить на три группы с точки зрения влияния пасты на свойства бетона. Они съели следующее ... [Стр.12]

Из-за того, что сегодня на рынке присутствует множество типов передовых огнеупоров, а также из-за специальной разработки многих из этих материалов для конкретных целей, трудно охарактеризовать их рост прочности.Производитель огнеупоров имеет меньшую свободу действий в разработке наиболее плотных обычных бетонов, поскольку они рассматриваются на рынке более или менее как товарный продукт (каждый производитель производит аналогичные продукты), а цена диктует ограничения по составу. Иногда это справедливо для усовершенствованных литейных материалов с низким и сверхнизким содержанием цемента (сверхмощные, 50% глинозема). Однако критерии применения и рабочих характеристик могут требовать и требуют разработки и использования высококачественных бетонов, когда использование дорогих рецептур и экзотических модификаторов может изменять физические свойства и характеристики, такие как прочность в определенных диапазонах температур, которые соответствуют ожидаемым условиям эксплуатации.[Pg.274]

Ассоциация производителей цементированного карбида 712 Лейквуд Центр Северный Кливленд, Огайо 44107 Стандарты разработаны Ассоциацией производителей цементированного карбида, т. Е. Стандартные формы, размеры, сорта, обозначения и классификация дефектов. [Стр.24]

Существует по крайней мере четыре различных системы классификации цементированных карбидов (7,12). Система США основана на относительной производительности, система Великобритании основана на свойствах, а система бывшего СССР - на составе - четвертая система, широко используемая в Европе и поддерживаемая ISO, основана на приложении и форме чипа.В этой статье кратко рассматриваются система США и система ISO. [Стр.204]

Таблица 8. Классификация инструментов из цементированного карбида по ISO в соответствии с назначением ...
Первоначальной целью классификации ISO было выпустить подробные стандарты для цементированных карбидов с точки зрения микроструктуры, состава и свойств для контроля качества и восстановления рабочих характеристик.Однако эта цель еще не реализована. Повышенное внимание к внедрению стандартов ISO 9000 во всем мире и глобализации производства может привести к тому, что промышленность в целом приняла классификацию ISO. [Стр.206]

В других странах есть аналогичные типы, некоторые классификации, как в Германии, основаны на возрастных уровнях силы по стандартным тестам (70). Продукт производства Италии и Франции, известный как цемент Perrari, похож на цемент типа V и является сульфатостойким. Такие цементы имеют высокое содержание оксида железа и низкое содержание глинозема и затвердевают медленнее.[Pg.295]

Таблица 1. Классификация и состав водных стоматологических цементов ...
Некоторые системы обработки относятся к категории цементно-пуццолановых процессов и некоторое время используются за пределами США. В этих системах цемент и известково-кремнистые материалы используются в комбинации для обеспечения наилучшего и наиболее экономичного удержания конкретных отходов. В целом, большая часть комментариев (по обеим классификациям выше) относится к методам, использующим комбинацию материалов для обработки.[Стр.182]

Прежде чем продолжить, следует рассмотреть термин «цемент», поскольку его определение может быть источником некоторой путаницы. И Oxford English Dictionary, и Webster дают два альтернативных определения. Один определяет цемент как пасту, приготовленную путем смешивания порошка с водой, которая затвердевает. В другом случае цемент описывается как связующий агент. Эти два определения совершенно разные. Первое приводит к классификации цементов с точки зрения процесса схватывания, а второе делает упор на свойствах.В этой книге термин «цемент» следует смыслу первого из этих определений. [Pg.7]

Классификация кислот Льюиса и оснований, относящихся к цементам AB, показана ниже. [Pg.24]

Согласно Яцимирскому, виды групп (2) и (3) эквивалентны твердым кислотам и основаниям Пирсона, а виды групп (4), (5) и (6) соответствуют мягким кислотам Пирсона. и базы. Эта классификация имеет для нашего предмета большую ценность, чем теория HSAB. Видно, что все анионы, образующие цемент, происходят из группы (3), а катионы - из групп (3), (4) и (5).Таким образом, связывание в цементных матрицах, образованных комбинациями катион-анион, не является чисто а, но имеет некоторый n-характер. [Pg.26]

Другая особенность ионов металлов, которые обычно участвуют в цементном связывании в цементах AB, заключается в том, что большинство из них попадает в категорию твердых в схеме твердых и мягких кислот и оснований Пирсона (Pearson, 1963). Основополагающий принцип этой классификации состоит в том, что базы можно разделить на две категории: поляризуемые или мягкие и неполяризуемые или жесткие.Кислоты Льюиса также можно по существу разделить на твердые и мягкие, в зависимости от поляризуемости. Из этих классификаций вытекает полезное обобщение, что твердые кислоты предпочитают ассоциировать с сенными основаниями, а мягкие кислоты предпочитают ассоциировать с мягкими основаниями (см. Раздел 2.3.7). [Стр.47]

API имеет девять классов скважинных цементов [63]. Классификация аналогична ASTM C 150, тип I [80]. Классы цемента для скважин приведены в Таблице 10-4. [Pg.128]

См. Также гидратацию железных входов, 5 477-478 в портландцементе, 5 467 в портландцементном клинкере, 5 473 тонны по классификации, 11 55-58 кристаллохимии, 11 59-71 определено, 11 55 энергии потери в, 11 64-66 физических свойств, 11 59-71 обработка, 11 71-75 свойств шпинели и М-типа... [Pg.352]

Медицинским устройствам можно помочь в их работе с помощью фармакологических, иммунологических или метаболических средств, но как только эти средства больше не являются вспомогательными по отношению к основной цели продукта, продукт становится лекарственный препарат. Заявления, предъявляемые к продукту в соответствии с его методом действия, могут в этом контексте представлять собой важный фактор для его классификации как ЛП или лекарственного средства. Примеры MD, включающих лекарственное вещество с дополнительным действием, включают катетеры, покрытые гепарином или антибиотиком, костные цементы, содержащие антибиотик, и мешки с кровью, содержащие антикоагулянт.... [Pg.539]


.

Что такое цемент | Типы цемента

Самый важный момент в этой статье

Считается, что доказательства использования цемента были найдены в скрытой цивилизации Мохенджодаро, возрастом 5000 лет.

Древние греки использовали раствор в той или иной форме, но римлянам оставалось разработать и использовать цемент.

Цемент - это вещество, которое используется в мягком или пластичном состоянии, которое затем затвердевает, заставляя вещи слипаться.

Таким образом, его можно рассматривать как связующее, клей или клей, который в затвердевшем состоянии связывает частицы заполнителя

с образованием прочного жесткого композита.

Помните, что смесь цемента, песка, камня и воды называется бетоном.

Существуют различные вещества, которые могут действовать как цемент, но мы сосредоточимся на конкретных типах, используемых для бетона в строительстве.

Строительный цемент на основе портландцемента поставляется в виде порошка (в мешках или насыпью), который при смешивании с водой схватывается и набирает прочность.

Такой цемент широко используется в большинстве регионов мира, поскольку сырье доступно в большинстве регионов.Кроме того, эти цементы относительно дешевы и универсальны, так как схватывание происходит при нормальной температуре и давлении, и их можно использовать под водой, чтобы получить прочный и долговечный бетон.

Также прочтите: Что такое тест на проникновение | Что такое тест SPT | Процедура | Эффективность | Преимущества и недостатки

  • Цемент OPC
  • Цемент PPC
  • Кислотостойкий цемент
  • Доменный цемент
  • Цветной цемент
  • Расширяющийся цемент
  • Высокоглиноземистый цемент
  • Гидрофобный цемент
  • Низкотемпературный цемент
  • Быстротвердеющий цемент
  • Сульфатостойкий цемент
  • Белый цемент
  • Искусственный цемент
  • Воздухововлекающий цемент
  • Каменный цемент
  • Водоотталкивающий цемент
  • Водонепроницаемый цемент

Также прочтите: Что такое изгиб стержней Расписание | Подготовка согласно Bs 4466 | Допуски согласно BS 4466

OPC Cement

Обычный портландцемент содержит два основных компонента, а именно глинистый и известковый.В глинистых материалах преобладают известковые материалы, а в глинах преобладает карбонат кальция. Хороший обычный цемент содержит эти ингредиенты.

    • Известь (CaO) ———————- 62%
    • Кремнезем (Sio2) ——————–– 22%
    • Глинозем (Al2 u3) —————- 5%
    • Сульфат кальция (CaSo4) ——– 4%
    • Оксид железа (Fe2 03) ————– 3%
    • Магнезия (MgO) —————- 2%
    • Сера ——————— —-1%
    • Щелочи ————————- 1%

Также прочтите: Бетонирование в строительстве | Классификация | Недвижимость | Оценки | Преимущества и недостатки | Контроль качества

Portland Puzzolana Cement (PPC)

Portland Puzzolana Cement (PPC)

Он производится путем измельчения портландцементного клинкера и пуццолана (обычно летучая зола 10-25 процентов по массе PPC) или и Постепенное перемешивание портландцемента и мелкого пуццолана.

Пуццолана (обожженная глина, сланец или зола-унос) сама по себе не имеет цементирующей ценности, но обладает свойством объединяться с известью, чтобы образовать стабильную смесь извести и пуццоланы, которая имеет определенные цементирующие свойства.

Таким образом удаляется свободная известь в цементе.

Таким образом, повышается устойчивость к химическому воздействию, что делает его пригодным для морских работ.

Отверждение портландцемента пуццолана происходит при гидратации клинкерных смесей портландцемента, а затем при взаимодействии этого пуццолана с гидроксидом кальция, выделяющимся при затвердевании клинкера.

В то же время гидроксид кальция связывается с водорастворимым гидросиликатом кальция. На основании реакции

  • Ca (OH) 2 + SiO2 + (n -1) h3O = CaO.SiO2.nh30

С эффект, при котором портландцемент пуццолана приобретает большую водостойкость, чем обычный портландцемент

  • Свойства:
    • Все они имеют меньшую скорость развития прочности, но предел прочности сопоставим с обычным портландцементом
72 ± 1 час 16.0 Н / кв. Мм
168 ± 2 часа 22,0 Н / кв. Мм
672 ± 4 часа 33,0 Н / кв. Мм

Время окончательного и начального схватывания составляют 600 минут (максимум) и 30 минут (минимум) соответственно.

Усадка при высыхании не должна превышать 0,15%, а тонина не менее 300 кв.м. / кг.

Применение:

  • Имеет низкое тепловыделение и используется в местах с массивным бетоном, таких как плотины, и в местах с высокой температурой.

Соответствующий код IS: 1489 Часть 1

Также прочтите: Принципы методов съемки с помощью плоского стола | Оборудование | Ошибка | Преимущество | Ограничение

Кислотостойкий цемент

Кислотостойкий цемент

Состоит из агрегатов кислотостойкости, таких как кварц, кварцит и т. Д., Добавки, такой как фторсиликат натрия (Na2SiO6) и водный раствор натрия. силикат.

Применяется для кислотостойкого и жаростойкого покрытия установок химической промышленности.

При добавлении 0,5 процента неиспользованного масла или 2 процентов зерновых повышается его водостойкость, известная как водостойкий кислый водостойкий цемент.

Доменный цемент

Доменный цемент

Для этого цементного шлака, получаемого в доменной печи при производстве чугуна и содержащего основные компоненты цемента, а именно глинозем, известь и кремнезем.

Свойства цемента более или менее аналогичны свойствам обычного цемента ( OPC в цементе) и в конечном итоге экономичны, так как при его производстве используется шлак, который может быть отходом.

Цветной цемент

Цветной цемент

Цемент желаемого цвета может быть получен путем тщательного смешивания минерального пигмента с обычным цементом.

Степень окраски может варьироваться от 5 до 10 процентов, а прочность цемента - когда она превышает 10 процентов. Оксид хрома дает коричневый, красный или желтый цвет в различных пропорциях.

Цветной цемент применяется для отделки полов, внешних поверхностей, искусственного мрамора, гранитных окон.

Также прочтите: Что такое Raft Foundation | Тип опоры | Деталь основания рамы

Расширяющийся цемент:

Расширяющийся цемент

Этот тип цемента производится путем добавления расширяющейся среды, такой как сульфоалюминат и стабилизирующий агент, к обычному цементу

Следовательно, этот цемент расширяется в котором как прочий цемент дает усадку. Расширяющийся цемент используется для возведения водоудерживающих конструкций и для ремонта поврежденных бетонных поверхностей.

Цемент с высоким содержанием глинозема

Цемент с высоким содержанием глинозема

Этот цемент получают путем измельчения клинкера, образованного при обжиге извести и бокситов.

Общее содержание не должно быть менее 32 процентов, а также массовое соотношение глинозема к извести должно быть между 1,30 и 0,85.

Соответствующий код IS: 6452

Гидрофобный цемент

Гидрофобный цемент

Этот тип цемента включает добавки, снижающие смачиваемость зерен цемента.

Типичными гидрофобными добавками являются ацидол-нафтеновое мыло, окисленный петролатум и т. Д., Когда используется гидрофобный цемент, поры в бетоне равномерно распределены, поэтому морозостойкость, а также водостойкость этого бетона существенно вырос.

  • 2 (CaO.AL2.O3.10h3o) + h3O = 2CaO.Al2O3.8h3O + 2Al (OH) 2

Соответствующий код IS: 6452

Также прочтите: What is Chain Surveying (Principal , Процедура, метод, инструмент)

Низкотемпературный цемент

Низкотемпературный цемент

Во время схватывания цемента выделяется значительное количество тепла.Этот вид цемента используется для уменьшения количества тепла.

Он содержит более низкий процент алюминатов трикальция C3A и более высокий процент силиката дикальция Cgs. Этот вид цемента используется для массовых бетонных работ из-за меньшей прочности на компрессор.

Соответствующий код IS: 12600

Цемент быстрого схватывания

Цемент быстрого схватывания

Этот цемент готовится путем добавления небольшого процента сульфата алюминия, который снижает процентное содержание гипса или замедляет схватывание и ускорение схватывающее действие цемента.

Из-за твердости цемента менее 30 минут необходимо завершить операции смешивания и укладки. Этот цемент используется для заливки бетона под воду, которая была статичной или проточной.

Быстротвердеющий цемент

Быстротвердеющий цемент

Этот цемент имеет точно такое же время окончательного и начального схватывания, что и обычный цемент (OPC в цементе).

Но он достигает более высокой прочности в первые дни из-за

  • горения при очень высокой температуре.
  • Повышенное содержание извести в цементном составе.
  • Очень тонкое измельчение.

Этот цемент Время начального схватывания 30 мин, Окончательное схватывание 10 часов

Прочность на сжатие этого цемента 1 день = 16 Н / кв.м, 3 дня = 27,5 Н / кв.м

Соответствующий код IS: 8041

Также прочтите: Динамическая и кинематическая вязкость (разница и определение)

Сульфатостойкий цемент

Сульфатостойкий цемент

Внутри Это процентное содержание трикальция, алюминатов в цементе сохраняется ниже 5-6 процентов, и Способствует увеличению сопротивляемости сульфату.

Этот цемент используется для конструкции, которая может быть повреждена сильной щелочью, такой как облицовка каналов, водопропускные трубы, сифоны и т. Д.

Соответствующий код IS: 6909

Белый цемент

Wight Cement

Разновидность обычного цемента, из которого получают такое сырье, которое практически не содержит красящих оксидов железа, марганца или хрома.

Для сжигания этого цемента используется мазут вместо угля.Используется для отделки пола; штукатурные работы, декоративные работы и т. д.

Искусственный цемент

Эта лучшая разновидность искусственного цемента известна как «портландцемент» , так как по цвету он напоминает различные песчаники, которые в изобилии встречаются в Портленде в Англии. В противном случае он известен как «Нормально отверждающийся цемент» . (или Обычный цемент ) портландцемент, часто называемый волшебным порошком, представляет собой тонко измельченный материал, состоящий из соединений извести, кремнезема, глинозема и железа.

При смешивании с водой он образует пасту, которая затвердевает и связывает заполнители (песок, гравий, щебень и т. Д.) Вместе с образованием твердой, прочной массы, называемой бетоном. Таким образом, цемент является одним из ингредиентов бетона.

Искусственный цемент производится сначала обжигом при действительно высокой температуре смеси известняка (в основном карбоната кальция) и глинистой (в основном глины), а затем измельчения обожженных продуктов, то есть (клинкера) с небольшим количеством гипса до тонкого порошка, называемого цементом .

Также прочтите: Что такое объем песка (мелкозернистый заполнитель)

Воздухововлекающий цемент

Воздух на входе

Производится путем добавления ряда местных воздухововлекающих агентов, таких как смолы. .

Натриевые соли или сульфаты и т.п. при измельчении клинкера.

Этот вид цемента предназначен для улучшения удобоукладываемости при меньшем водоцементном соотношении, а также для улучшения морозостойкости бетона.

Смола Винсон или растительные жиры, масла и жирные кислоты измельчаются с помощью обычного цемента.

Эти материалы обладают свойством увлекать воздух в виде мелких пузырьков воздуха в бетоне.

Свойства:

  • При схватывании цемента образуются мельчайшие пустоты, повышающие устойчивость к замерзанию и образованию накипи. Воздухововлечение улучшает удобоукладываемость, а соотношение вода / цемент может быть уменьшено, что, в свою очередь, снижает усадку и т. Д.

Использование:

  • Воздухововлекающий цемент используется для тех же целей, что и OPC в цементе.

Кладочный цемент:

Клинкерный цемент

Портландцементный клинкер смешивается и тщательно измельчается с пуццолановым материалом (обожженной или кальцинированной глиной) или непуццолановыми (инертными) материалами (известняк, конгломераты) , доломит, гранулированный шлак) и отходы (газированный шлам, хвосты шахт), а также гипс и воздухововлекающий пластификатор в подходящих пропорциях.

Физические требования к кладочному цементу следующие.

  • Тонкость помола: Остаток на 45-микронном сите IS, макс., Процент (мокрым просеиванием)
  • Время схватывания (с помощью аппарата Вика):
    • Начальное, мин ——- 90 мин
    • Окончательное, макс ——- 24 ч
  • Прочность:
    • Расширение Ле-Шателье, макс. —10 мм
    • Расширение автоклава, макс —— 1%
  • Прочность на сжатие:
    • Средняя прочность не менее 3 кубиков раствора размером 50 мм, составленных из 1 части кладочного цемента и 3 частей стандартного песка по объему, мин.
    • 7 дней ——- 2.5 МПа
    • 28 дней —– 5 МПа
  • Содержание воздуха: содержание воздуха в растворе, состоящем из 1 части кирпичного цемента и 3 частей стандартного песка по объему, мин.
  • Удержание воды: поток после всасывания раствора, состоящего из 1 части кирпичного цемента и 3 части стандартного песка по объему, мин.

Соответствующий код IS: 3466

Также прочтите: Тест на прочность цемента

Водоотталкивающий цемент:

Водоотталкивающий цемент

Это также известный как гидрофобный цемент.Небольшое количество гидрофобных поверхностно-активных веществ, таких как стеариновая кислота, борная добавка или олеиновая кислота, смешивается с обычным портландцементом путем измельчения клинкера.

Эти вещества добавляются в количестве от 0,1 до 0,5% от веса цемента в пересчете на сухие добавки.

Эти кислоты образуют тонкую (мономолекулярную) пленку вокруг частиц цемента, которая препятствует проникновению атмосферной влаги.

Пленка разрушается при смешивании бетона, и происходит нормальная гидратация.

При приготовлении бетона гидрофобные добавки пластифицируют смесь и способствуют образованию равномерно распределенных мелких пор в бетоне по мере его затвердевания и тем самым повышают его морозостойкость.

Гидрофобный цемент также отличается большей водостойкостью и водонепроницаемостью.

Удельная поверхность гидрофобного цемента должна быть не менее 350 м2 / кг. Средняя прочность на сжатие не должна быть меньше

72 ± 1 час 15.59 Н / кв. Мм
168 ± 2 часа 21,57 Н / кв. Мм
672 ± 4 часа 30,40 Н / кв. Мм

Слабыми местами гидрофобного цемента являются его небольшой прирост прочности в начальный период из-за гидрофобных пленок на зернах цемента, которые предотвращают взаимодействие с водой, но его 28-дневная прочность равна прочности обычного портландцемента.

Применение: Наиболее подходит для подвалов и для изготовления водонепроницаемого бетона.

Соответствующий код IS: 8043

Водостойкий цемент:

Водостойкий цемент

Его получают путем добавления стеаратов Ca и AI и гипса, обработанного дубильной кислотой, и т. Д. Во время шлифование.

Свойство:

  • Устойчив к проникновению воды.

Использование:

  • Водоудерживающие конструкции, такие как резервуары, резервуары, подпорные стены, бассейны, опоры мостов и т. Д.

Понравился пост? Поделитесь этим с вашими друзьями!

Предлагаемое чтение -

.

PEH: Цементирование - PetroWiki


Добавки, используемые для изменения свойств цементных растворов для использования в приложениях для цементирования нефтяных скважин, делятся на следующие широкие категории: ускорители, замедлители схватывания, расширители, утяжелители, диспергаторы, средства контроля водоотдачи, средства против потери циркуляции, прочность -редители ретрогрессии, контроль свободной воды / свободной жидкости, расширительные агенты и специальные добавки.

Спрос на новые присадки с особыми свойствами и улучшенными характеристиками продолжает расти.Эти требования включают такие факторы, как диапазон плотности нанесения, температурная стабильность, экономичность, диапазон вязкости, особая функция, многофункциональность, скорость растворимости, синергизм с дополнительными добавками и устойчивость к изменчивости цемента.

Ускорители

Ускорители ускоряют или сокращают время реакции, необходимое для того, чтобы цементный раствор превратился в затвердевшую массу. В случае нефтесодержащих цементных растворов это указывает на уменьшение времени загустевания и / или увеличение скорости развития прочности на сжатие раствора.Ускорение особенно полезно в случаях, когда требуется цементный раствор с низкой плотностью (например, с высоким содержанием воды) или где встречаются низкотемпературные образования.

Хлорид кальция (CaCl 2 ). Из хлоридных солей наиболее широко используется CaCl 2 , и в большинстве случаев он также является наиболее экономичным. Исключение составляют водорастворимые полимеры, такие как агенты, снижающие водоотдачу.Основные преимущества использования CaCl 2 заключаются в значительном сокращении времени загустевания и в том, что независимо от концентрации он всегда действует как ускоритель. Нормальный диапазон использования CaCl 2 составляет от 1 до 4% от веса цемента (BWOC). При концентрации выше 6% BWOC результаты станут непредсказуемыми и может произойти гелеобразование.

Хлорид натрия (NaCl). NaCl - вторая наиболее широко используемая хлоридная соль.Поваренная поваренная соль NaCl является наиболее универсальной из хлоридных солей. В зависимости от концентрации использования NaCl может действовать как ускоритель или замедлитель, и он действует как мягкий диспергатор во всех концентрациях. Некоторые дополнительные применения NaCl включают улучшение сцепления с трубой, стабилизацию реактивных пластов (например, глинистых сланцев и гумбо), улучшение сцепления с солевыми образованиями, снижение проницаемости затвердевшего цемента, повышение долговечности затвердевшего цемента при контакте с пластами, содержащими соленую воду, и увеличить плотность суспензии без использования диспергаторов или снижения содержания воды.Как правило, NaCl действует как ускоритель при концентрациях от 1 до 10% от массы воды (BWOW), хотя наиболее часто используемая концентрация NaCl в качестве ускорителя составляет 3% BWOW.

Хлорид калия (KCl). Ускорение KCl аналогично ускорению NaCl. KCl имеет два преимущества по сравнению с другими ускорителями: его стабилизирующий эффект на сланцы или активные глиносодержащие пласты и его минимальное влияние на характеристики водоотдающих добавок. В качестве ускорителя можно использовать KCl в концентрациях до 5% BWOW; для стабилизации пласта эффективны концентрации 3% BWOW.

Силикат натрия (Na 2 SiO 3 ). Силикат натрия обычно считается химическим наполнителем, хотя он также действует как ускоритель. Эффективность зависит от концентрации и молекулярной массы. Низкомолекулярная форма может использоваться при концентрациях 1% BWOC или менее для ускорения получения суспензий нормальной плотности.Высокомолекулярная форма является эффективным ускорителем при концентрациях до 4% BWOC. Мета-силикат натрия также обеспечивает отличный контроль потери циркуляции при использовании с цементом или рассолами CaCl 2 .

Морская вода. Морская вода - это встречающаяся в природе смесь хлоридных солей щелочных металлов, включая хлорид магния. Состав морской воды во всем мире сильно различается. Например, эквивалентное содержание хлоридной соли может варьироваться от 2,7 до 3,8% BWOW.

Гидроксиды щелочных металлов [ Ca (OH) 2 , NaOH ] . Гидроксиды щелочных металлов обычно используются в пуццолановых цементах. Они ускоряют как пуццолановый, так и цементный компоненты, изменяя химический состав воды.

Монокальциевый алюминат (CaO Al 2 O 3 = CA ).Алюминат кальция используется в качестве ускорителя в пуццолановых и гипсовых цементах.

Ретардеры

Обычно в скважинах используются цементы API класса A, C, G и H. Эти цементы, произведенные в соответствии с API Spec. 10A [8] не имеют достаточно длительного срока службы жидкости (времени загустевания) для скважинных применений при BHCT выше 38 ° C (100 ° F). Чтобы продлить время загустевания сверх времени, полученного с чистым (цемент и вода без добавок или минералов) цементным раствором API-класса, требуются добавки, известные как замедлители схватывания.

Лигносульфонаты. Из химических соединений, которые были идентифицированы как замедлители схватывания, лигносульфонаты являются наиболее широко используемыми. Лигносульфонат - это соль сульфоната металла, полученная из лигнина, полученного при переработке древесных отходов. Обычными лигносульфонатами являются лигносульфонат кальция и натрия.

Три сорта лигносульфоната доступны для замедления образования цементных растворов. Каждый сорт доступен в виде солей кальция / натрия или натрия. Три сорта фильтруются, очищаются и модифицируются.

Кальциевая или натриевая соль отфильтрованного сорта обычно используется при температуре 200 ° F BHCT или ниже при концентрации 0,6% BWOC или ниже. Его можно использовать при более высоких температурах, но обычно это ограничивается экономическими соображениями. Очищенный сорт представляет собой класс лигносульфонатов с пониженным содержанием сахара. Соль кальция / натрия обычно используется при BHCT 200 ° F или ниже и при концентрации 0,5% BWOC или меньше.

Модифицированный сорт представляет лигносульфонаты, которые были смешаны или прореагировали со вторым компонентом.Соединения, наиболее часто используемые в качестве компонентов смеси, представляют собой борную кислоту и гидроксикарбоновые кислоты или их соли. Смешанные материалы доступны в виде солей кальция или натрия. Модифицированные лигносульфонаты обычно используются при BHCT 200 ° F или выше. Они более эффективны, чем очищенный сорт, при температурах выше 250 ° F. Преимуществами, будь то смесь или прореагировавший продукт, являются их улучшенная высокотемпературная стабильность выше 300 ° F BHCT, повышенная диспергирующая активность и синергизм с добавками, снижающими водоотдачу.

Производные целлюлозы. Два полимера целлюлозы используются при цементировании скважин. Это гидроксиэтилцеллюлоза (HEC) и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза (CMHEC). ГЭЦ обычно считают добавкой, снижающей водоотдачу. Хотя в качестве возможного варианта стоит отметить, что при BHCT 125 ° F или меньше время загустевания в пресноводной суспензии может быть увеличено примерно на два часа. Традиционно единственной целлюлозой, которая считается замедлителем схватывания, является CMHEC.Это в значительной степени связано с тем, что он действует как замедлитель схватывания при температуре BHCT примерно до 230 ° F при тех же концентрациях, что и лигносульфонат кальция, но он также обеспечивает хороший контроль потери жидкости.

Гидроксикарбоновые кислоты. Гидроксикарбоновые кислоты хорошо известны своими антиоксидантными и связывающими свойствами, которые улучшают характеристики цементного раствора. Антиоксидантные свойства улучшают температурную стабильность растворимых соединений, таких как добавки, снижающие водоотдачу. Обычно используемые гидроксикарбоновые кислоты и их производные представляют собой лимонную кислоту, винную кислоту, глюконовую кислоту, глюкогептонат и глюконо-дельта-лактон.Обычно используемые гидроксикарбоновые кислоты обычно получают из сахаров природного происхождения.

Фосфатыорганические. Органофосфонаты, за некоторыми исключениями, являются наиболее мощными замедлителями схватывания, используемыми в цементе. Эти материалы не нашли широкого применения в цементировании скважин из-за необходимой низкой концентрации, сложности точных измерений и чувствительности к концентрации. Преимуществом фосфорорганических замедлителей схватывания является их эффективность в сверхвысокотемпературных скважинах ( > 450 ° F) или в приложениях, где требуется увеличенное время загустения до 24 часов или больше.

Синтетические замедлители схватывания. Термин «синтетический замедлитель схватывания» является неправильным, поскольку все ранее упомянутые замедлители схватывания фактически созданы человеком. Однако термин "синтетический замедлитель схватывания" применялся к семейству низкомолекулярных сополимеров. Эти замедлители схватывания основаны на тех же функциональных группах, что и обычные замедлители схватывания (например, сульфонат, карбоновая кислота или ароматическое соединение). Двумя распространенными синтетическими замедлителями схватывания являются сополимеры малеинового ангидрида и 2-акриламидо-2-метилпропансульфоновой кислоты (AMPS).

Неорганические соединения. Механизм замедления гидратации цемента неорганическими соединениями отличается от такового для ранее рассмотренных замедлителей схватывания. Неорганические соединения, обычно используемые в качестве замедлителей схватывания цемента, включают бура (Na 2 B 4 O 7 • 10H 2 ) и другие бораты, такие как борная кислота (H 3 BO 3 ) и ее натрий. соль и оксид цинка (ZnO).

Бораты обычно используются в качестве замедлителя схватывания для высокотемпературных замедлителей схватывания при BHCT 300 ° F (149 ° C) и выше.При более высоких температурах борат является менее мощным замедлителем схватывания, чем при более низких температурах; однако он оказывает синергетический эффект с другими замедлителями схватывания, такими как лигносульфонаты, в результате чего комбинация обеспечивает лучшее замедление схватывания, чем любой из замедлителей по отдельности. ZnO является сильным замедлителем схватывания при использовании отдельно. Обычно он используется для замедления образования химически расширенных цементов.

Соль как замедлитель схватывания. Вода с концентрацией солей более 20% BWOW оказывает замедляющее действие на цемент.Гелеобразование проявляется в профиле вязкости насыщенных солевых суспензий во время загустевания по внезапному увеличению единиц консистенции Бердена, которые затем выравниваются перед схватыванием. Насыщенные солевые растворы полезны для цементирования соляных куполов. Они также помогают защитить сланцевые секции от оседания и вспучивания во время цементирования и помогают предотвратить образование кольцевых перемычек и возможную потерю циркуляции. Насыщенные солевые цементы также диспергированы, и соль снижает эффективность добавок, снижающих водоотдачу.

Легкие добавки / наполнители

Чистые цементные растворы, приготовленные из цементов API классов A, C, G или H с использованием количества воды, рекомендованного в API Spec. 10A [8] будет иметь массу суспензии более 15 фунтов / галлон. Во многих частях мира обычны сильная потеря циркуляции и слабые пласты с низким градиентом трещиноватости. Эти ситуации требуют использования цементных систем низкой плотности, которые снижают гидростатическое давление столба жидкости во время укладки цемента.Следовательно, для снижения веса суспензии используются легкие добавки (также известные как наполнители). Можно использовать несколько различных типов материалов. К ним относятся физические наполнители (глины и органические вещества), пуццолановые наполнители, химические наполнители и газы.

Любой материал с удельным весом ниже, чем у цемента, будет действовать как наполнитель. Эти материалы, как правило, снижают плотность цементных растворов одним из трех способов. Пуццолановые и инертные органические материалы имеют более низкую плотность, чем цемент, и могут использоваться для частичной замены цемента, тем самым снижая плотность твердого материала в суспензии.В случае физических и химических наполнителей они не только имеют более низкую плотность, но также поглощают воду, что позволяет добавлять больше воды к суспензии без образования свободной жидкости или разделения частиц. Газы ведут себя по-разному, поскольку они используются для производства вспененного цемента, который имеет исключительно низкую плотность и приемлемую прочность на сжатие.

Во многих легких суспензиях обычно используется комбинация различных типов материалов. Например, пуццолановые и химические наполнители используются или могут использоваться с физическими наполнителями и / или газами.В конструкции пуццолановой суспензии почти всегда присутствует бентонит, а газы обычно содержат химический наполнитель для стабилизации пены. Легкие добавки также увеличивают выход суспензии и могут привести к получению экономичной суспензии.

Физические расширители. Это сыпучие материалы, которые действуют как расширители цемента, увеличивая потребность в воде или уменьшая средний удельный вес сухой смеси. В эту категорию попадают два основных класса материалов: глины и инертные органические материалы.Наиболее часто используемый глинистый материал - бентонит, хотя также используется аттапульгит. Обычно используемые инертные органические материалы - это перлит, гильсонит, молотый уголь и молотый каучук.

Бентонит (гель). Этот наполнитель представляет собой коллоидный глинистый минерал, состоящий преимущественно из монтмориллонита натрия. [ NaAl 2 (AlSi 3 O 10 ) • 2OH] . Содержание монтмориллонита в бентоните является определяющим фактором его эффективности в качестве наполнителя; следовательно, это один из двух расширителей, на которые распространяется спецификация API.Бентонит может быть добавлен к цементу любого класса API и обычно используется в сочетании с другими наполнителями. Бентонит используется для предотвращения отделения твердых частиц, уменьшения количества свободной воды, уменьшения потерь жидкости и увеличения выхода суспензии.

Бентонит обычно используется при концентрациях от 1 до 16% BWOC. Он может быть смешан с цементом в сухом виде или предварительно гидратирован в воде для замешивания. При предварительной гидратации эффект предварительно гидратированного 1% BWOC приблизительно равен 3,5% BWOC в сухом виде, но предел текучести намного выше.Для достижения наилучших результатов предварительно гидратированную смесь бентонита и воды следует использовать для смешивания цементного раствора вскоре после завершения предварительной гидратации. Рекомендуется проводить лабораторные испытания для определения надлежащей концентрации геля и процедуры смешивания для предварительно гидратированного бентонита. Бентонит для цемента не должен заменять технический или «грязевой гель». Лигносульфонат обычно используется в качестве диспергатора и замедлителя схватывания в цементах с высоким содержанием геля для снижения вязкости суспензии.

Аттапульгит (солевой гель). Это более эффективный наполнитель, чем бентонит, в морской воде или суспензиях с высоким содержанием соли, но он не регулируется или не имеет спецификации. Аттапульгит, (Mg, Al) 2 (OH / Si 4 O 10 ) • 12H 2 O, состоит из скоплений волокнистых иголок, которые требуют высокого усилия сдвига для диспергирования в воде. Он производит многие из тех же эффектов, что и бентонит, за исключением того, что он не снижает потери жидкости. Недостатком аттапульгита является то, что из-за сходства волокон с волокнами асбеста его использование запрещено в некоторых странах.Доступны гранулированные формы, которые могут быть разрешены в качестве замены.

вспученный перлит. Расширенный перлит - это кремнистое вулканическое стекло, которое подвергается термической обработке с образованием пористых частиц, содержащих увлеченный воздух. Это продукт с высокой плавучестью, который требует добавления от 2 до 6% бентонита BWOC для предотвращения отделения от шлама. Из-за его низкой прочности на раздавливание потребность в воде для перлитсодержащих суспензий должна быть увеличена, чтобы обеспечить сжимаемость суспензии в скважинных условиях.Потеря объема также должна учитываться при расчете объема заполнения.

Гильсонит. Это асфальтовый материал или твердый углеводород, который встречается только в Юте и Колорадо. Это один из самых чистых битумов природного происхождения. Гильсонит можно использовать с плотностью суспензии всего 11 фунтов / галлон при нормальной концентрации от 5 до 25 фунтов / мешок (sk) цемента, и он закупорит поплавковое оборудование и перекрывает герметичные кольцевые зазоры. Низкая плотность гильсонита является результатом его низкой плотности (1.07 г / см 3 ). Поскольку гильсонит является органическим материалом, он обладает высокой плавучестью и будет всплывать из суспензии, если не будет ингибирован. Бентонит обычно добавляют в концентрации от 2 до 6% для предотвращения образования перемычек в стволе скважины.

Угольный щебень. Дробленый уголь используется для тех же целей, что и гильсонит (т. Е. Для облегчения веса и контроля потери циркуляции). Он обычно используется при концентрациях до 50 фунтов / куб.м цемента. Его плотность немного выше (1,3 г / см 3 ), что требует небольшого увеличения содержания воды.Добавление бентонита для предотвращения расслоения обычно не требуется.

Шлифованная резина. Это недорогая альтернатива гильсониту, которую можно использовать в аналогичных целях. Плотность резиновой смеси немного выше (1,14 г / см 3 ). Физические свойства более изменчивы, чем у гильсонита, и зависят от источника материала. Одним из основных преимуществ измельченной резины является ее низкая стоимость. В настоящее время нет никаких проблем с окружающей средой при использовании резиновой смеси в цементной системе.

Пуццолановые расширители

Ряд пуццолановых материалов доступен для использования в производстве легких цементных растворов. Они могут быть как естественными, так и искусственными и включают зольную пыль, ДЭ, микрокремнезем, метакаолин и гранулированный доменный шлак. По сравнению с другими добавками, пуццолановые материалы обычно добавляют в больших объемах. Зола-унос, например, может быть смешана с цементом при соотношении золы-уноса к цементу в диапазоне от 20:80 до 80:20, исходя из веса «эквивалентного мешка» (то есть, когда мешок с золой-уносом имеет такое же абсолютный объем, как у мешка с цементом).Пуццолановые материалы имеют более низкий удельный вес, чем у цемента, и именно этот более низкий удельный вес дает пуццоланово-портландцементный раствор более низкой плотности, чем портландцементный раствор аналогичной консистенции. В зависимости от плотности пуццолановые цементы также имеют тенденцию давать затвердевший цемент, более устойчивый к воздействию пластовых вод.

Летучая зола. Зола-унос - безусловно, самый широко используемый из пуццолановых материалов. Согласно стандарту ASTM C618, , [9] существует два типа летучей золы: класс F и класс C; Класс N относится к натуральным пуццолановым материалам.Однако существует потребность в третьей категории, основанной на характеристиках летучей золы. Стандарт ASTM C618 , [9] классифицирует летучую золу на основе комбинированного процентного содержания SiO 2 + Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 —Класс F, имеющий минимум> 90% и класс C 50%. В действительности, существует гораздо большая взаимосвязь между содержанием CaO и характеристиками. Содержание CaO колеблется от 2 или 3% до 30% от массы летучей золы.«Настоящая» зола-унос класса F имеет содержание CaO менее 10%, тогда как «истинная» зола класса C имеет содержание CaO более 20%. Летучая зола с содержанием CaO от 10 до 20% ведет себя несколько иначе, чем у истинного класса F или класса C. Летучая зола обычно состоит из аморфных стекловидных частиц сферической формы.

Зола-унос ASTM класса F наиболее часто используется при цементировании нефтяных скважин. Именно на эту летучую золу распространяются спецификации API. Основными преимуществами золы-уноса класса F являются ее низкая стоимость и ее распространение во всем мире.Рабочие характеристики летучей золы класса F мало различаются от партии к партии из определенного источника. Однако различия между источниками могут быть значительными, поскольку состав может варьироваться от истинно низкого содержания CaO до 10-20% CaO. Это приводит к значительным различиям в эксплуатационных характеристиках, и по этой причине различные источники летучей золы класса F следует тестировать перед использованием. Также необходимо определить удельный вес. Некоторые электростанции производят летучую золу класса F с высоким содержанием углерода из-за плохого горения.Их следует избегать при цементировании нефтяных скважин, поскольку они могут вызвать серьезные проблемы гелеобразования. Использование летучей золы класса C в качестве наполнителя для цементирования скважин относительно ограничено. Частично это связано с ограниченной доступностью летучей золы класса C и значительной вариабельностью, которая существует не только между источниками, но и в значительной степени между партиями из данного источника.

Микросферы. Микросферы используются, когда требуется плотность суспензии от 8,5 до 11 фунтов / галлон.Это полые сферы, получаемые как побочный продукт на электростанциях или специально разработанные. Микросферы побочного продукта представляют собой полые стеклянные сферы из летучей золы. Обычно они присутствуют в летучей золе класса F, но обычно в небольших количествах. Однако они получаются в значительных количествах, когда избыток летучей золы удаляется в отстойники для отходов. Полые сферы с низкой плотностью всплывают наверх и разделяются процессом флотации. Эти полые сферы состоят из алюмосиликатных стекол с высоким содержанием кремнезема, типичных для летучей золы, и обычно заполнены смесью дымовых газов, таких как CO 2 , NO x и SO x .Синтетические полые сферы производятся из натриево-известково-боросиликатного стекла и имеют формулу, обеспечивающую высокое отношение прочности к массе - они обычно заполнены азотом. Синтезированные микросферы обеспечивают более однородный состав и демонстрируют лучшую устойчивость к механическому сдвигу и гидравлическому давлению. Основным недостатком большинства микросфер является их склонность к раздавливанию во время смешивания и перекачивания, а также при воздействии гидростатического давления, превышающего средний предел прочности на раздавливание.Это может привести к увеличению плотности суспензии, увеличению вязкости суспензии, уменьшению объема суспензии и преждевременной дегидратации суспензии.

Однако эффект измельчения можно свести к минимуму за счет подходящего выбора микросфер. Эти эффекты можно спрогнозировать и учесть при расчетах конструкции шлама для получения шлама, имеющего требуемые характеристики для условий скважины. Легкие системы, включающие микросферы, могут обеспечить отличное развитие прочности и могут помочь контролировать потерю жидкости, осаждение и свободную воду.

Microsilica. Микродиоксид кремния, также известный как микрокремнезем, представляет собой мелкодисперсный диоксид кремния с большой площадью поверхности, который может быть получен в виде жидкости или порошка. В виде порошка он может быть в исходном состоянии, уплотнен или гранулирован. Насыпная плотность уплотненного микрокремнезема составляет от 400 до 500 кг / м 3 . Microsilica обычно имеет удельный вес около 2,2.

Микрокремнезем состоит в основном из стекловидного кремнезема и имеет содержание SiO 2 от 85 до 95%, что делает его значительно более чистым, чем другие пуццолановые материалы.Также считается, что частицы микрокремнезема придают суспензии полезные физические свойства. Считается, что из-за своей крупности они заполняют пустоты между более крупными частицами цемента, что приводит к образованию плотной твердой матрицы еще до того, как произойдет какая-либо химическая реакция между частицами цемента. Реологические свойства обычно улучшаются при добавлении микрокремнезема, потому что крошечные сферы могут действовать как очень маленькие шарикоподшипники и / или они вытесняют часть воды, присутствующей между флокулированными зернами цемента, тем самым увеличивая количество доступной жидкости.Концентрация микрокремнезема может составлять от 3 до 30% BWOC, в зависимости от требуемой суспензии и свойств.

Физические и химические свойства микрокремнезема делают его очень полезным для множества применений, кроме как в качестве наполнителя. К ним относятся повышение прочности на сжатие для низкотемпературного легкого цемента, тиксотропные свойства для цементирования под давлением, потеря циркуляции, миграция газа и степень контроля водоотдачи.

Недостатком микрокремнезема является его стоимость.Первоначально рассматриваемый как отходы, с его увеличившимся использованием в строительной индустрии за последнее десятилетие, он стал больше специализированным химическим веществом. Кроме того, при колебаниях спроса и предложения возникает вопрос о том, чтобы иметь постоянные поставки хорошего источника продукта.

Диатомовая земля. DE - природный пуццолан, состоящий из скелетов микроорганизмов (диатомовых водорослей), отложившихся в пресной или морской воде.

Химические расширители

Некоторые материалы эффективны в качестве химических наполнителей.В общем, любой материал, который может предсказуемо ускорять и увеличивать концентрацию исходных продуктов гидратации, эффективен как химический наполнитель.

Силикат натрия. Это наиболее часто используемый химический наполнитель для цементных растворов. Силикат натрия в пять-шесть раз эффективнее бентонита при эквивалентной концентрации. В отличие от физических или пуццолановых наполнителей силикат натрия обладает высокой реакционной способностью по отношению к цементу.

Силикат натрия доступен как в сухом, так и в жидком виде, что делает его легко адаптируемым для применения на суше и на море.Твердая форма представляет собой метасиликат натрия (Na 2 SiO 3 ), и он обычно смешивается в сухом виде с цементом в концентрации от 1 до 3,5% BWOC при плотностях от 14,2 до 11,5 фунт / галлон. Он не так эффективен, если растворяется непосредственно в воде для смешивания, если только CaCl 2 не растворяется в воде первым. Если желательна жидкая система, лучше использовать жидкую форму. Жидкий силикат натрия обычно используется в морской воде с концентрацией от 0,1 до 0,8 галлона / ск цемента при плотности 14.От 2 до 11,5 фунт / галлон. Двумя основными преимуществами силикатов натрия в качестве наполнителей являются их высокий выход и низкая концентрация использования.

Гипс. Полугидратная форма сульфата кальция (CaSO 4 • 0,5H 2 O) обычно используется в качестве наполнителя. Обычно он используется при концентрациях 15% BWOC или менее для приготовления тиксотропных суспензий для использования в приложениях, где есть серьезные проблемы с потерей циркуляции или где желательны свойства расширения для улучшения сцепления.Типичные составы суспензий для борьбы с потерей циркуляции, BHCT ≤ 125 ° F (52 ° C), содержат от 8 до 12% гипса BWOC с хорошими характеристиками расширения (от 0,2 до 0,4%). Для улучшенного склеивания, где требуется повышенное расширение (от 0,4 до 1%), используется NaCl (≥ 10% BWOW).

Вспененный цемент

Можно приготовить растворы плотностью от 4 до 18 фунтов / галлон с использованием вспененного цемента. Вспененный цемент - это смесь цементного раствора, пенообразователя и газа. Вспененный цемент образуется, когда газ, обычно азот, нагнетается под высоким давлением в базовый раствор, содержащий пенообразователь и стабилизатор пены.Газообразный азот можно рассматривать как инертный, он не вступает в реакцию и не изменяет образование продукта гидратации цемента. В особых случаях для создания вспененного цемента можно использовать сжатый воздух вместо азота. В целом, из-за давления, скорости и объемов газа азотное насосное оборудование обеспечивает более надежную подачу газа. В результате образуется чрезвычайно устойчивая легкая суспензия, напоминающая серую пену для бритья. Когда вспененные суспензии правильно перемешиваются и измельчаются, они содержат крошечные дискретные пузырьки, которые не сливаются и не мигрируют.Поскольку образующиеся пузырьки не связаны между собой, они образуют цементную матрицу низкой плотности с низкой проницаемостью и относительно высокой прочностью.

Практически любая работа по цементированию нефтяных скважин может рассматриваться как кандидат на применение вспененного цементирования, включая функции первичного и восстановительного цементирования на суше и на море, а также в вертикальных или горизонтальных скважинах. Несмотря на то, что его конструкция и выполнение могут быть более сложными, чем стандартные работы, вспененный цемент имеет множество преимуществ, позволяющих преодолеть эти проблемы. Вспененный цемент легкий, обеспечивает отличное соотношение прочности и плотности, пластичен, улучшает удаление бурового раствора, расширяется, помогает предотвратить миграцию газа, улучшает зональную изоляцию, обеспечивает контроль водоотдачи, применим для сжатия и закупоривания, изолирует, стабилизирует при высоких значениях температур, совместим с непортландцементами, упрощает логистику добавок, увеличивает объем, имеет низкую проницаемость, устойчив к перетоку и создает синергетический эффект с некоторыми добавками, что улучшает свойства добавки.Недостатком вспененного цемента является необходимость в специализированном цементировочном оборудовании как для полевого применения, так и для лабораторных испытаний.

Утяжелители

Утяжелители или тяжеловесные добавки используются для увеличения плотности суспензии для контроля скважин с высоким давлением. Утяжелители обычно требуются при плотности более 17 фунтов / галлон, когда диспергаторы или диоксид кремния больше не эффективны. Основные требования к утяжелителям заключаются в том, чтобы удельный вес был больше, чем у цемента, распределение частиц по размерам было постоянным, они имели низкую потребность в воде, они были химически инертными в цементном растворе и не мешали работе каротажных инструментов.

Гематит (Fe 2 O 3 ). Это наиболее часто используемый утяжелитель. Гематит - это природный минерал кирпично-красного цвета с тусклым металлическим блеском. Он содержит около 70% железа. Удельный вес гематита колеблется от 4,9 до 5,3, в зависимости от чистоты, и он имеет твердость по Моосу приблизительно 6.

Ильменит (FeO TiO 2 ). Он не так часто используется, как гематит, хотя имеет некоторые преимущества перед гематитом. Ильменит - это природный минерал от черного до темно-коричневато-черного цвета с субметаллическим блеском, содержащий примерно 37% железа. По внешнему виду он напоминает магнетит, но имеет лишь слабые магнитные свойства. Удельный вес колеблется от 4,5 до 5, в зависимости от чистоты, и твердость по шкале Мооса от 5 до 6.

Хаусманнит (Mn 3 O 4 ). Хаусманнит все чаще используется из-за его уникальных свойств, устраняющих многие недостатки, присущие другим утяжелителям. Хаусманнит - это темно-коричнево-черный материал, который является побочным продуктом перерабатывающей промышленности. Диапазон удельного веса или твердости по Моосу точно не установлен. Благодаря размеру частиц и уникальным характеристикам смачивания, материал может суспендироваться в воде для смешивания с концентрацией до 40 мас.% При минимальном перемешивании, обеспечивая жидкий утяжелитель.Поскольку средний размер частиц гаусманнита намного меньше, чем у цемента, он позволяет материалу вписываться в матрицу пор цемента, вытесняя увлеченную воду, что приводит к более низкой вязкости и значительно более стабильной суспензии. Основным недостатком является то, что он доступен не во всех географических регионах, поэтому дополнительные расходы на доставку могут сделать его слишком дорогим.

Барит (BaSO 4 ) Барит обычно не используется при цементировании в качестве утяжелителя из-за его большой площади поверхности и высокого водопотребления.Это мягкий светло-серый неметаллический материал природного происхождения. Удельный вес составляет приблизительно от 4,0 до 4,5, в зависимости от чистоты, а твердость по шкале Мооса составляет от 2,5 до 3,5.

Диспергенты

Диспергаторы, также известные как уменьшители трения, широко используются в цементных растворах для улучшения реологических свойств, связанных с текучестью раствора. Диспергаторы используются в основном для снижения давления на трение цементных растворов, когда они закачиваются в скважину.Преобразование давления трения суспензии во время закачки снижает скорость закачки, необходимую для получения турбулентного потока для конкретных условий скважины, снижает давление закачки на поверхности и мощность, необходимую для закачки цемента в скважину, и снижает давление, оказываемое на слабые пласты, что, возможно, препятствует циркуляции убытки.

Еще одно преимущество диспергаторов состоит в том, что они позволяют получать суспензии с высоким соотношением твердых веществ к воде и хорошими реологическими свойствами. Этот фактор был использован при разработке суспензий с высокой плотностью примерно до 17 фунтов / галлон без необходимости использования утяжеляющей добавки.Эту концепцию также можно использовать для разработки суспензий с низкой плотностью, в которых содержание твердых веществ с высоким содержанием твердых частиц включает легкие наполнители.

Диспергенты тщательно изучены. Принято считать, что диспергаторы минимизируют или предотвращают флокуляцию частиц цемента, поскольку диспергатор адсорбируется на частицах гидратационного цемента, вызывая отрицательный заряд поверхности частиц и отталкивание друг друга. Вода, которая в противном случае была бы захвачена флокулированной системой, также становится доступной для дополнительной смазки суспензии.

Полисульфированный нафталин (PNS). Это самый распространенный диспергатор; он доступен в виде соли кальция и / или натрия и может быть получен как в твердой, так и в жидкой форме. Коммерческая жидкая форма обычно имеет содержание твердых веществ приблизительно 40%. Преимущество использования PNS заключается в том, что могут быть получены улучшенные реологические свойства, а суспензии могут перекачиваться с пониженным давлением трения. PNS также позволяет создавать суспензии с более высоким соотношением твердых веществ и воды с улучшенными свойствами.

Гидроксикарбоновые кислоты. Эти кислоты, такие как лимонная кислота, могут использоваться в качестве основного диспергатора в пресноводных суспензиях при более высоких температурах (BHCT ≥ 200 ° F). Обычно это выгодно для цементов с высоким содержанием свободной щелочи ( > 0,75%), чтобы компенсировать их замедляющие свойства. Лимонная кислота также используется в качестве диспергатора в цементных растворах с соленой и морской водой. Концентрация использования ограничена желаемой температурой и временем загустения, хотя концентрации равны 0.Обычно достаточно от 5 до 1,0% BWOC.

Добавки для контроля водоотдачи (FLA)

FLA используются для поддержания постоянного объема жидкости в цементном растворе, чтобы гарантировать, что рабочие характеристики раствора остаются в приемлемом диапазоне. Вариабельность каждого из этих параметров зависит от содержания воды в суспензии. Например, если содержание воды больше, чем предполагалось, обычно происходит следующее: время загустевания, потеря жидкости, свободной жидкости, седиментации, проницаемости и пористости будут увеличиваться; а плотность, вязкость и прочность на сжатие будут уменьшены.Если содержание воды меньше заданного, обычно происходит обратное. Величина изменения напрямую связана с количеством жидкости, потерянной из суспензии. Поскольку предсказуемость характеристик обычно является наиболее важным параметром в операции цементирования, значительное внимание было уделено механическому контролю плотности цементного раствора во время смешивания раствора для обеспечения воспроизводимости. Эквивалентное значение имеет плотность суспензии во время вытеснения, которая напрямую связана с контролем потери жидкости.

Цементные суспензии - это коллоидные суспензии, состоящие из различных твердых и жидких фаз. Во время операции цементирования существует несколько возможностей для отделения жидкой фазы от цементного раствора. Это может произойти, когда суспензия проходит через небольшие отверстия или порты внутри кольцевого пространства. Когда суспензия проходит через отверстия, жидкая фаза может ускоряться, что приводит к образованию мостиков между частицами. В кольцевом пространстве ствола скважины жидкость может вытесняться из суспензии, когда она проходит через суженные области или в пласт, что приводит к увеличению ECD, что может привести к разрыву пласта (потеря циркуляции) или мгновенному схватыванию (обезвоживание).После размещения жидкая фаза фильтруется до проницаемых пластов, что приводит к уменьшению объема суспензии и эффективного гидростатического давления, создавая возможность миграции пластовой жидкости в цементный столб и через него. Поэтому FLA используются для предотвращения сегрегации твердых частиц во время размещения и для управления скоростью утечки жидкости в статическом состоянии.

Чистые цементные растворы обычно демонстрируют неконтролируемую потерю жидкости по API не менее 1500 см. 3 /30 мин.Это значение является чрезмерным для большинства операций по цементированию, где встречаются проницаемые пласты или где будут использоваться длинные колонны цемента. Величина контроля водоотдачи, необходимая для конкретной операции, широко варьируется и в значительной степени зависит от плотности суспензии, содержания воды, свойств пласта и кольцевого зазора.

Некоторые материалы эффективны как FLA. Материалы, которые используются в настоящее время, можно условно разделить на две группы в соответствии с их характеристиками растворимости: водонерастворимые и водорастворимые.За исключением бентонита, нерастворимые в воде материалы представляют собой полимерные смолы. Все нерастворимые в воде материалы действуют как понизители проницаемости. Водорастворимые материалы представляют собой модифицированные природные полимеры, целлюлозу и полимеры на винилиновой основе. Все полимерные материалы, не растворимые в воде или растворимые в воде, являются синтетическими (искусственными) материалами. Действие FLA зависит от их растворимости. Нерастворимые в воде вещества действуют за счет снижения проницаемости образовавшейся фильтровальной корки.

.

ASTM Типы цемента - Характеристики и свойства различных типов цемента

Перейти к основному содержанию

Дополнительное меню

  • О нас
  • Контактная информация
  • Главная

О гражданском строительстве

  • Главная
  • Гражданские ноты
    • Банкноты

      • Строительные материалы
      • Строительство зданий
      • Механика грунта
      • Геодезия и выравнивание
      • Ирригационная техника
      • Инженерия окружающей среды
      • Дорожное строительство
      • Инфраструктура
      • Строительная инженерия
    • Лабораторные заметки

      • Инженерная механика
      • Механика жидкости
      • Почвенные лабораторные эксперименты
      • Экологические эксперименты
      • Материалы Испытания
      • Гидравлические эксперименты
      • Дорожные / шоссе тесты
      • Стальные испытания
      • Практика геодезии
  • Загрузки
  • Исследование
  • Учебники
    • Учебные пособия

      • Primavera P3
      • Primavera P6
.

Смотрите также