Cтраница 4
Щелочные фазы цемента Na2SO4, K2SO4, NC8A3, KCsA3 и другие весьма быстро насыщают воду затворения ионами Na, K, ОН, что приводит к понижению концентрации в нем Са2 и, как следствие этого, к кристаллизации из жидкой фазы низкоосновных гидросиликатов кальция. Образование прочной структуры на основе низкоосновных CSH приводит к повышению начальной прочности цементного камня. В последующие сроки щелочи могут вызывать замедление скорости роста прочности камня вследствие некоторой деформации его физической структуры, например из-за перекристаллизации низкоосновных CSH в высокоосновные. [46]
Данные ртутной порометрии, представленные на рис. 4.3, свидетельствуют о том, что структура перового пространства камня состава № 1 представлена порами меньшего радиуса, чем структура камня состава № 2, что также способствует повышению прочностных характеристик камня, полученного по схеме одностадийного синтеза низкоосновных гидросиликатов кальция. [47]
Было установлено, что низкоосновные гидросиликаты кальция определяют технические свойства и являются долговечными носителями прочности цементного камня, образующегося в условиях температур до 200 С и давления до 700 ати. Низкоосновные гидросиликаты кальция - тоберморит 485, ксо-нотлит CSH0 i8 и гидросиликат CSH ( В) - образуются в указанных условиях высокой температуры и давления либо при гидратации смеси клинкерных минералов C3S ( элита) и p - C2S ( белита) с высококремнеземистым компонентом, либо при взаимодействии СаО и кварцевого песка. [48]
Увеличение алюминатов в цементе приводит к уменьшению устойчивости цементного камня по отношению к углекислоте. Устойчивыми структурами являются низкоосновные гидросиликаты кальция. [49]
Анализ состава продуктов твердения позволяет отметить следующее. При одностадийной схеме синтеза низкоосновных гидросиликатов кальция при температурах 160 и 180 С состав продуктов твердения полностью представлен низкоосновным гидросиликатом кальция - тоберморитом С55бН5; при температуре 140 С наблюдаются гидросиликаты кальция типа CSH ( B), что объясняется более медленной скоростью межфазового перехода CSH ( B) в тоберморит при температуре 140 С по сравнению с температурами 160 и 180 С. Наличие фаз CSH ( В) и тоберморита при температуре 140 С и отсутствие фазы CSH ( B) при температурах 160 и 180 С свидетельствует об интенсивном межфазовом переходе CSH ( B) - тоберморит. При двухстадийной схеме синтеза низкоосновных гидросиликатов кальция состав продуктов твердения по истечении 48 часов твердения представлен высокоосновным гидросиликатом кальция C2SH ( A), низкоосновными гидросиликатами кальция CSH ( B) и CsSeHs, причем тоберморит ( C5S6H5) при температуре 140 С прослеживается довольно слабо, чтотаюке объясняется относительно низкой скоростью перехода гидросиликатов CSH ( B) в тоберморит, связанный с температурой. [50]
Целью проектирования состава ИКЦ является получение вяжущего, обеспечивающего при заданных термобарических условиях формирование цементного камня с необходимой термостойкостью. Поскольку наиболее термостойкими фазами являются низкоосновные гидросиликаты кальция, то одним из основных условий обеспечения необходимой долговечности является получение в качестве конечных продуктов твердения фаз CSH ( B), тоберморита, ксонотлита. [51]
Таким образом, можно считать экспериментально доказанным предпочтительность одностадийного синтеза по сравнению с двухстадийным, что позволяет получать мелкокристаллическую плотную структуру с большим числом контактов срастания. Кроме этого, одностадийный синтез низкоосновных гидросиликатов кальция обеспечивает перераспределение микроструктуры в сторону пор с меньшими радиусами, и, в конечном итоге, приводит к значительному повышению прочностных характеристик образующегося камня. [52]
Например, в [45] приводятся данные о том, что воздействие на низкоактивные вяжущие мощными механическими импульсами позволяет получать термодинамически устойчивые фазы без возникновения промежуточных метастабильных соединений, либо сократить число промежуточных фаз при их образовании. В частности, механоактивация ускоряет образование низкоосновных гидросиликатов кальция. При твердении активированных в дезинтеграторе yC2S с кремнеземсодержащей добавкой ксонотлит образуется при температуре 160 С через 2 сут. В некоторых составах CSH ( B) появляется через 2 сут. [53]
Исходя из полученных результатов, свидетельствующих об увеличении опасности сероводорода в присутствии углеводородов, необходимо предъявлять повышенные требования к там-понажным материалам, предназначенным для цементирования серо-водородосодержащих газоконденсатных скважин. Цементный камень должен содержать в своем составе преимущественно низкоосновные гидросиликаты кальция, необходимо строго ограничивать присутствие алюминатных и ферритных фаз, а также свободного гидроксида кальция. Однако для формирования цементного камня с рН поровой жидкости меньше 11 не всегда имеются необходимые условия, в большинстве случаев это возможно только при высоких температурах. Поэтому необходимо проанализировать еще один способ повышения коррозионной стойкости - создание камня с малопроницаемой мелкопористой структурой. Это может быть весьма эффективно, так как позволит ослабить, а может быть, и устранить полностью опасность лавинообразного развития коррозионных процессов. Каковы же должны быть параметры поровой структуры цементного камня, чтобы можно было обеспечить минимальную степень развития коррозионных процессов или устранить их совсем. [54]
Влияние температуры твердения заключается в воздействии на произведение к, - с, с ростом температуры величина ее возрастает. Таким образом, в неравенстве одностадийного синтеза низкоосновных гидросиликатов кальция факторы, оказывающие противоположное влияние на характеристики камня, разделены между собой. [55]
При введении в портландцемент материала с высокой концентрацией SiO2 ( песок, золы ГРЭС и др.) в объеме 30 - 70 % от массы цемента механизм гидратации значительно изменяется. При взаимодействии SiO2 с C3S и C2S образуются низкоосновные гидросиликаты кальция типа CSH ( B), отличающиеся высокой стабильностью и прочностью, а с С3А и C4AF - термостойкие гидрогранаты. Такой активной минеральной примесью являются золы Ладыженской или Кураховской ГРЭС. [56]
Известково-пуццолановые вяжущие изготовляют путем совместного помола трепелов, диатомитов и других активных минеральных добавок с известью. При твердении во влажных условиях или в воде образуются низкоосновные гидросиликаты кальция. На воздухе в сухих условиях гидросиликаты способны дегидратироваться, при этом прочность изделия может сильно снижаться. Прочность этих вяжущих невысока, и они применяются там же, где и известково-шлаковые вяжущие. [57]