52. Портландцементы. Получение. Сос-в клинкера.

Портландцемент-это минер.вещ-во, которое явл-ся основой для тампонажных материалов. Минералы портландцемента возникают в результате высокотемпер-ого обжига сырьевой смеси, содержащей в строго определенном соотношении щелочных окисел: - окись кальция (СаО)-40-60%; -окись кремния (SiО₂)-18-25%; - окись алюминея (Al₂О₃)-3-8%; - окись железа (F₂О₃)-2-6%.

Источником окиси кальция при производстве портландцемента служат главным образом, известняк и мел, но может применяться гипс.Источником кислотных окислов явл-ся чаще всего глины. Для получения портландцемента в сырьевую смесь на основе доменного шлака достаточно добавить 15-25% СаО в виде известняка. В место глинистого компонента может также применяться нефелиновый шлам при производстве глинозема из нефелина. Другим сырьем явл-ся мергели. Некоторые мергели содержат окись кальция и глинистые компоненты как раз в тех соотношениях, которые необходимы для производства портландцемента. Сос-в клинкера: 4-е глав.окисла. СаО, SiО₂, Al₂О_3, F₂О₃.

Глиноземистый модуль

(р)= Al₂О₃/ F₂О=1-3

Силикатный модуль

(n)= SiО₂/(Al₂О₃+ F₂О₃)

В процессе обжига все указанные окислы вступают во взаимодействие друг с другом, образуя искусственные минералы портландцемента – клинкерные минералы. Смесь нагревают до t=400-600⁰С: СаСО₃=СаО+СО₂+Q

3СаО+ Al₂О₃=3СаО* Al₂О₃₊ Q

Клинкерный минерал.

53. Шлаковые цементы. Классификация. Основные минералы шлаковых цементов.

T=100-200⁰С β-С₂S+Н₂О образуется: - С₂SН(С) при х=2=С/S; - С₂SН(С), С₂SН(В), С₅S₆Н₅ при х=1; - С₂SН(В), С₅S₆Н₅ при х=8; - С₅S₆Н₅, С₆S₆Н при х=0,4-0,6. Для снижения активности шлаковых цементов можно добавить кварцевый песок. Чистые шлаковые цементы не используются для тампонирования скв.-это связано с высокой водоотдачей, которую не возможно регулировать с помощью хим.реагентов и низкой седиментационной устойчивостью (разделение на воду и шлаки за 2ч.). Для обеспечения норм.св-в к шлаковым цементам добавляют портландцемент, гипс (или алибастр) и кварцевый песок (SiО₂). 1.Шлакопортландцемент получается путем совместного измельчения портланцементного клинкера, доменного гранулированного шлака и гипса. Содержание шлака составляет 30 –70%, причем часть шлака (не более 15%) может быть заменена активной добавкой минеральной добавкой. Шлакопортландцемент твердеет значительно медленней обычного портландцемента, но с повышением t эта разница умень-ся. Шлакопортланд.обладает повышенной устойчивостью к агрессивному воздействию сред содержащие сульфаты и магнезиальные соли; 2.Быстротвердеющий портландцемент отличается от обычного шлакопортланд.меньшим содержанием шлака (до 50%) и повышенной тонкостью помола; 3.Утяжеленные шлаковые цементы предназначены для цементирования нефтяных и газовых скважин с пластовыми температурами 80-220 ⁰С, в том числе для изоляции соленосных отложений. 4. Сульфатошлаковые цементы устойчивы к выщелачиванию и сульфатной агрессии, рекоменд.t=20-30⁰С. Его получают совместным помолом основного доменного шлака, природ.гипса или аллибастра и портландцемента, содержание которого до 5%, n=0,35-0,45, прочность на сж.=4МПа. 5. Шлако-песчанистые смеси. Для получения используется основной доменный шлак и кварцевый песок (молотый, не молотый). Не молотый кварцевый песок позволяет получить прочный цементный камень при этом время начала схватывания составляет 1,5ч.при t=100⁰С. Молотый кварцевый песок позволяет получить более прочный камень: время начала схватывания составляет 2,5ч.при t=100⁰С.