Cтраница 3
В обоих случаях образующийся в результате реакции гидрокеид магния вследствие весьма малой его растворимости ( 18 2 мг / л) выпадает в осадок. Выпадающий в осадок гидрокеид магния может накапливаться в порах, приводя либо к уменьшению пористости KSJMHH, при небольших его количествах, либо к разрушению камня за счет внутренних напряжений. [31]
Цементирующими образованиями в магнезиальном вяжущем являются гидроокись и оксихлориды магния, которые потенциально неводостойки. Они устойчивы только в насыщенном растворе хлористого магния, поэтому контакт их с маломинерализованными водами и не насыщенными по хлористому магнию растворами приводит к разрушению этих образований и, как следствие, к разрушению камня. В связи с этим каустический магнезит в качестве основы к магнезиально-стойким вяжущим может быть рекомендован в отложениях магнийсодержащих солей. [32]
При расчете цементируемого участка следует учитывать, что под влиянием высокого избыточного внутреннего давления колонна в радиальном направлении расширяется; при этом в цементной оболочке могут возникнуть напряжения растяжения Тэка, превосходящие прочность камня, и целостность последнего будет нарушена. В случае же нарушения целостности камня эффект от поддерживающего воздействия его на колонну, учитывать который предлагает ВНИИТнефть, резко уменьшится или исчезнет вовсе. Поэтому, чтобы исключить опасность разрыва колонны в случае разрушения камня, целесообразно возможный эффект поддерживающего воздействия не учитывать, а за наружное принимать пластовое давление в окружающих породах. [33]
При расчете цементируемого участка следует учитывать, что под влиянием высокого избыточного внутреннего давления колонна в радиальном направлении расширяется; при этом в цементной оболочке могут возникнуть напряжения растяжения Оэкв, превосходящие прочность камня, и целостность последнего будет нарушена. В случае же нарушения целостности камня эффект от поддерживающего воздействия его на колонну, учитывать который предлагает ВНИИТнефть, резко уменьшится или исчезнет вовсе. Поэтому, чтобы исключить опасность разрыва колонны в случае разрушения камня, целесообразно возможный эффект поддерживающего воздействия не учитывать, а за наружное принимать пластовое давление в окружающих породах. [34]
Химическая коррозия цементного камня обусловлена процессами взаимодействия окружающей среди с составляющими камня. Пластовые воды большинства месторождений содержат в споем составе растворенные соли различных кислот и щелочей и яаляются весьма агрессивными к тампонажиому камню. Ввиду сложности химического состава вод не представляется возможным описать механизм разрушения камня из-за взаимовлияния различных ионов, Поэтому на практике оценивают преобладающий вид коррозии и научают его на однокомпоненгных растворах. [35]
Растворение гидратных фаз по скорости протекания будет минимальным, если продукты твердения представлены низкоосновными гидросиликатами и гидроалюминатами и в них полностью отсутствует гидроокись кальция в свободном виде. Как известно, портландцемент содержит до 60 % гидроокиси кальция и состоит из трех - и двухкальциевого силикатов, трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита. От концентрации гидроокиси кальция меняется основность его гидросиликата, и при снижении: содержания гидроокиси кальция усиливается гидролиз, что приводит к разрушению камня. Двухкальциевый силикат при низких температурах является неустойчивым соединением, а гидрат окиси кальция легко выщелачивается водами даже при комнатной температуре. Таким образом, одним из видов коррозии тампонажного камня может быть коррозия выщелачивания гидрата окиси кальция. На скорость выщелачивания весьма существенное влияние оказывает диффузия. [36]
Мы считаем, что продукты коррозии накапливаются только в порах с большим капиллярным потенциалом. Для каждого вида продукта коррозии существует определенная зона размеров пор, в которых накапливаются нерастворимые компоненты реакции, приводящие к возникновению внутренних растягивающих напряжений в этих порах и, как следствие, к разрушению камня. Косвенным доказательством данной гипотезы служат результаты исследований, показавших, что в химическую реакцию, приводящую к объемному разрушению камня, вступает незначительная ( 3 - 10 %) часть продуктов твердения. [37]
В порах цементного камня оседают микроскопические капельки конденсата, содержащие в себе растворенный сероводород, причем концентрация его здесь выше, чем в водном растворе при таких же условиях. Вследствие более высокой концентрации сероводорода повышается степень пересыщения по отношению к продуктам реакции коррозии ( CaS), вероятность их образования возрастает, а критический устойчивый радиус новообразований уменьшается. В случае роста кристаллов новообразований ( в данном случае CaS) в направлении стенюгтгорБгдементного камня наступает момент, когда растущая грань кристалла достигает поверхности препятствия, и стенки пор начинают испытывать кристаллизационное давление, приводящее к разрушению камня. [38]
В порах цементного камня оседают микроскопические капельки конденсата, содержащие в себе растворенный сероводород, причем концентрация его здесь выше, чем в водном растворе при таких же условиях. Вследствие более высокой концентрации сероводорода повышается степень пересыщения по отношению к продуктам реакции коррозии ( CaS), вероятность их образования возрастает, а критический устойчивый радиус новообразований уменьшается. В случае роста кристаллов новообразований ( в данном случае CaS) в направлении стенки поры цементного камня наступает момент, когда растущая грань кристалла достигает поверхности препятствия, и стенки пор начинают испытывать кристаллизационное давление, приводящее к разрушению камня. [39]
Высокоосновные гидросиликаты кальция, гидроалюминаты, гид-роке ид кальция - термодинамически неустойчивые фазы в среде сероводорода. Тампонажный камень, представленный этими фазами, подвергается интенсивному коррозионному поражению в условиях газообразного сероводорода. Процесс коррозии носит объемный характер вследствие развития внутренних напряжений в камне, вызванных образованием малорастворимых продуктов, объем которых больше объема, занимаемого вступившими в реакцию гидратными фазами. Если в составе газа содержится кислород, то в связи с переходом сульфидов в сульфаты развивается сульфатная коррозия, ускоряющая процесс разрушения камня. [40]
Такие смеси используют для приготовления тампонажных растворов, объем которых при твердении увеличивается. Первую составляют цементы и смеси, при использовании которых процесс расширения происходит в основном после того как цементный камень сформировался, приобрел достаточно большую прочность и в значительной мере утратил пластичность. Величина расширения тампонажного камня в твердом состоянии не должна превышать, по-видимому, 1 - 1 5 %; при большем расширении возможно растрескивание и разрушение камня. [41]
При нормальной нагрузке упругое звено напряжено и сила упругости достаточна для сохранения неизменным относительного расположения деталей, на которые она действует. При перегрузке ведомая деталь предохранительного механизма останавливается, а другая начинает перемещаться. Нагрузка на звенья механизма определяется силой упругости предохранительного звена. Например, в камнедробилке при защемлении разрушаемых камней между щеками дробилки ведомая щека останавливается, а деформация пружины увеличивается до тех пор, пока камень не разрушится. Может оказаться, что сила упругости пружины недостаточна для разрушения камня и при ее отсутствии появилась бы перегрузка механизма, а возможно, и разрушение какой-либо детали. Кулачковые предохранительные механизмы применимы только при малых скоростях, потому что возникающие при повторном включении удары, отражающиеся на прочности звеньев, могут быть значительными. [42]
По данным работы [5], для твердения литейных и передельных шлаков неблагоприятна температура 125 - 150 С. В этом интервале температур наиболее часто наблюдается резкое падение прочности, что указывает на образование микротрещин в шлаковом камне. Иногда падение прочности сопровождается ростом проницаемости шлаковых образцов, что служит признаком образования сообщающихся трещин. Механизм этого авторы объясняют перекристаллизацией новообразований и их дальнейшим ростом. Если рост значителен, то происходит раздвижение кристаллов, сопровождающееся возникновением растягивающих напряжений, а иногда и разрушением камня. [43]
Такие смеси используют для приготовления тампонажных растворов, объем которых при твердении увеличивается. Первую составляют цементы и смеси, при использовании которых процесс расширения происходит в основном после того как цементный камень сформировался, приобрел достаточно большую прочность и в значительной мере утратил пластичность. К таким материалам относятся гипсо-глиноземистый цемент и смеси тампонажного портландцемента с 10 - 20 % гипсоглиноземистого либо 5 - 10 % магнезита или доломита, обожженных при температуре 700 - 900 С. Величина расширения тампонажного камня в твердом состоянии не должна превышать, по-видимому, 1 - 1 5 %; при большем расширении возможно растрескивание и разрушение камня. [44]