71.Прочностные свойства цементного камня. Устройства для оценки прочности.

Прочность цементного камня из портландцемента не является величиной постоянной. В результате физика-механических процессов гидратации, перекристаллизации и других происходит непрерывное изменение прочности структуры цементного камня. Кинетика изменений прочности зависят в первую очередь от минералогического состава клинкера, тонкости измельчения цемента и температуры. Наиболее длительный рост прочности наблюдается при низких положительных температурах. В этих условиях прочность увеличивается в течении многих лет. При t до 70 С максимальное значение прочности не зависят от температуры, срок его достижения значительно сокращается с повышением t. Сопротивление цементного камня разрушению неодинаково при различных способах нагружения.. Для испытания на сжатие используют гидравлические прессы. Определения предельного напряжения при растяжении с помощью разрывных машин рычажного типа. Определение прочности при изгибе с помощью автоматизированной разрывной машины МИИ-100.

72. Объемные изменения в цементном камне.

Объемные изменения связанны как хим.процессами, так и с физ.воздействиями окружающей среды. К объемным изменениям относятся контракция, набухание и усадка, самопроизвольное расширение.

Контракцией называется уменьшение суммарного объема системы в химических или физических процессах. Контракция свойственна многим процессам растворения и гидратационного твердения минеральных вяжущих веществ. В результате контракции сумма истинных объемов конечных продуктов химических процессов, приводящих к затвердеванию, меньше суммы объемов исходных продуктов. Молекулярная контракция при гидратации минеральных вяжущих объясняются в основном тем, что вода, входящая в состав новообразований, занимает в их кристаллической структуре меньший объем, чем в свободном состоянии, а расстояние между другими элементами кристаллической структуры не меняется или меняется незначительно. Физическая контракция связана с межмолекулярным взаимодействием в жидкой фазе и на поверхности раздела фаз. Контракцией сопровождается адсорбция, сольватация, и некоторые другие процессы. Контракция может быть причиной ряда негативных явлений при тампонажных работах. К ним относятся проникновение пластовых флюидов из окружающей среды в результате развития вакуума в поровой системе цементного камня. Усадка и набухание. Цементный камень чуствителен к изменению влажности окружающей среды. При неограниченном поступлении воды извне в поровое пространство цементного камня в процессе твердения наблюдается некоторое увеличение внешнего объема цементного камня называемое набуханием. Удаление воды из пор приводит к уменьшению объема или усадке. Усадка и набухание зависят от минералогического состава клинкера и содержания добавок.

73. Основное содержание гост 1581-96

В соотв. с этим ГОСТом тампонажные п/ц делятся на:

1)ТЦ без добавочные ПЦТ I. А)п/ц без добавочные с нормированными пок-телеми ( n=0,44 – водоцементное отношение) IG; Б) п/ц без добавочные с нормированными пок-телеми при водоцементном отношении n =0,35 IH.

2)п/ц с минеральн. добавками ПЦТ II.

3)п/ц со специальными добавками для регулирования плотности ПЦТ III. ПЦТ III по ρ делятся на облегченные (Об4 (1400кг/м³), Об5 (1,5 кг/м³), Об6 (1,6 кг/м³)) и утяжелен-ные (Ут0(2000 кг/м³), Ут1(2100 кг/м³), Ут2(2200 кг/м³), Ут3(2300 кг/м³)).

П/Ц для низких и нормальных температур (15-50), умеренных (51-100), повышенных(101-150).

По сульфатостойкости: обычные (не устойчивые к сульфатной агрессии), сульфатостойкие (СС).

ПЦТ I-G и I-H подразделяются на:

Повышенной сульфатостойкости(СС-1) и умеренной сульфатостойкости (СС-2).

ПЦТ I, II, III подразделяются на:

-Несульфатостойкие

-сульфатостойкие(СС)

74. Минеральные и техногенные добавки к п/ц. Активные добавки к тампон.матер-м исполь-ся для измен.плотности, коррозионной активности, термостойкости, обьема, а также для получения спец.материалов.

Минеральные: 1. Осадочные: а) глинопорошок (сниж.плот.тамп.р-ра); б) кварцевый песок (пов.термостойкости к коррозионной устойчивости цем.камня); в) диатомит (ПЦТ III Об); г) трепел

(ПЦТ II); д) опока (в кач-ве мин.добав.в ПЦТ II); е) глиеж (ПЦТ II); 2. Вулканич.породы: а) пеплы (ПЦТ II); б) туф (для сниж.плот.там.р-ра и как доб.к ПЦТ II); в) пемза (сниж.плот.там.р-ра); г) трассы (пуццолан.цем.); 3. Железистые: а) сидерит (повыш.плот.там.р-ра); б) гематит (Fе₂О₃- ПЦТ III Ут.); в) магнетит (Fе₂О₄- ПЦТ III Ут.); г) ильменит (FeOTiO₂-пов.плот.там.р-ра); 4. Прочие добавки: а) барит (пов.плот.там.р-ра); б) свинцовая руда (пов.плот.там.р-ра); в) мел (пониж.плот.там.р-ра);г) угольн.порошок (пониж.плот.там.р-ра);д) асбест (ДАЦ); е) гипс (для регулир.сроков схват.); ж)торф (пониж.плот.там.р-ра); Техногенные: 1.Кремнеземистые: а) отходы (пуццолановые цементы); 2.Обоженные глины: а) цемянка (коррозионно-стойкие); б) глинит (пуццол.цем.); в) керамзит (пониж.плот.там.р-ра); 3.Золы, шлаки и т.п.: а) доменный шлак (получение термо-стой.и коррозионно-стойких цементов); б) зала (для облегч.там.р-ра, пониж.плот.там.р-ра); в) кокс (пониж.плот.там.р-ра); г) битум (пониж.плот.там.р-ра, облегч.там.р-ра); 4.Прочие: а) резиновая крошка (пониж.плот.там.р-ра); б) гидролизный лигнин (пониж.плот.там.р-ра в интервале возможных поглощений); в) шламлигнин (исполь.для получ.облегч.там.рас-ов в том числе в интервале поглощения); г) синтетич.волокна (для получ.ДАЦ); д) стекловолокно (ДАЦ).

75.Основные классы реагентов для регулирования св-в там.р-рв. 1.К основным реагентам отн-ся ускорители схватывания – это реагенты, которые повышают скорость гидротации и уменьшают время схватывания и твердения цем.камня: СаCl₂ (услов.использов-я: низкие полож.и отриц.t мин -25⁰С), NаCl (услов.использов-я: низкие полож.и отриц.t мин -15⁰С), АlCl₃ (услов.использов-я: низкие полож.и отриц.t мин -15⁰С), Nа₂СО₃ (только при положит.темпер.), жид.стекло (только при положит.темпер.); 2. Замедлители схватывания- реагенты, которые ум.скорость гидротации и увел.время на схват.и твердение цем.камня: КМЦ (t≤75⁰С), ФХЛС (до 130⁰С), ПАА (t≤100⁰С), борная кислота (Н₃ВО₃-до 130⁰С), синтетич.винная кислота (до 130⁰С), Nа₂СО₃ и NCl (до 130⁰С), НТФ (нитрилтриметил фасфоновая кислота >160⁰С); 3.Пластификаторы–реагенты которые повышают подвижность цементного раствора, особенно при низких значениях водоцементного отношения, высокой дисперстности цементных порошков и при использовании армирующих материалов (стекловолокно, асбест, резиновая крошка, металлические опилки, акриловое волокно). Пластификаторы: ФХЛС,КССБ, CFR, КССБ+хромпик, ФХЛС+хромпик; 4. Понизители фильтрации: КМЦ, ПАА, крахмал (t≤75⁰С); КМЦ,ОЭЦ( t=75-130⁰С); ОЭЦ-Т, акриловый полимер,бентонит (130-160⁰С);акриловые полимеры (>160⁰С).

76. Реагенты-ускорители схватывания.

Для сокращения времени ожидания затвердевания цемента в тампонажные растворы вводят ускорители процессов схватывания и твердения: CaCl₂, NaCl, Na₂CO₃ , АlСl₃, жид.стекло. Реагенты – пластификаторы: Пластификаторы–реагенты которые повышают подвижность цементного раствора, особенно при низких значениях водоцементного отношения, высокой дисперстности цементных порошков и при использовании армирующих материалов (стекловолокно, асбест, резиновая крошка, металлические опилки, акриловое волокно). Пластификаторы: КССБ, СFR, ФХЛС, КССБ+хромпик, ФХЛС+хромпик.