含早強(qiáng)劑的礦物摻合料在水泥體系中的作用機(jī)理研究

吉林油田針對(duì)1000m以下調(diào)整井固井中存在的問題,使用由低溫降失水早強(qiáng)劑dwaⅱ配制成的早強(qiáng)抗竄水泥漿,該體系在保證水泥漿高流動(dòng)性和良好頂替效率的同時(shí),解決了水泥漿失水量大、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、滲透率高、早期強(qiáng)度低等問題,提高了固井質(zhì)量。在室內(nèi)用紅外光譜、紫外光譜、掃描電鏡、zeta電位測(cè)試、x射線衍射、顯微照相、孔隙結(jié)構(gòu)測(cè)試和滲透率測(cè)試等分析手段和技術(shù),對(duì)dwaⅱ進(jìn)行了微觀測(cè)試研究和作用機(jī)理探討。dwaⅱ是由大分子經(jīng)過化學(xué)手段變成的中、小分子的共聚物,在水泥漿中能充分伸展,分子鏈上帶有多個(gè)強(qiáng)吸附基團(tuán)和強(qiáng)水化基團(tuán),它們能與水泥顆粒以氫鍵、靜電力、分子間力進(jìn)行吸附,且吸附量大,吸附層多;dwaⅱ加入水泥漿后,在同齡期內(nèi)液相中的ca2+、oh-、so42-等離子濃度增加,ca(oh)2和caso4的飽和系數(shù)增大,漿體迅速處于過飽和狀態(tài),所以dwaⅱ水泥漿在同齡期內(nèi)水化產(chǎn)物的結(jié)晶、沉淀反應(yīng)進(jìn)行得早,促使結(jié)晶—沉淀過程進(jìn)行得更充分、更完善;因此dwaⅱ改善了水泥顆粒的電性質(zhì)、吸附性能、水化性能、滲透性能

　　　　　　　　　　　　　　 粉煤灰綜合利用 flyashcomprehensiveutilization 　 2006　no.3 試驗(yàn)研究 復(fù)合礦物摻合料在水泥中水化機(jī)理的試驗(yàn)研究 studyonthehydrationmechanismofmineralcompositeadmixturesincement 張?jiān)滦?陸文雄,王　律,喬　燕 (上海大學(xué)化學(xué)系,上海市　200444) 　　摘　要:通過比較復(fù)合礦物摻合料凈漿與基準(zhǔn)水泥凈漿的sem形貌差別來研究復(fù)合摻合料的水化機(jī)理。并采用差 示掃描量熱法(dsc)通過對(duì)其吸熱峰的峰高和峰面積的分析進(jìn)而對(duì)體系中水泥水化產(chǎn)物的成分進(jìn)行了驗(yàn)證,從而揭示 膠凝體系的水化反應(yīng)機(jī)理。 關(guān)鍵詞:復(fù)合礦物摻合料;水化機(jī)理;粉煤灰;坍落度

建材發(fā)展導(dǎo)向 2018年第02期30 1　礦物摻合料 1.1　礦物摻合料的定義 礦物摻合料是指在水泥凈漿，砂漿和混凝土拌制前或拌制 過程中，即制備高性能膠凝材料過程中摻入的天然或人工的粉 末狀礦物質(zhì)，能夠減少水泥用量并有效改善材料性能。 1.2　礦物摻合料的分類 按照性質(zhì)和組成，可將礦物摻合料分為三類：（1）具有膠 凝性的礦物摻合料。這類礦物摻合料能夠在物理、化學(xué)作用下， 將流動(dòng)的漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料，從而制 成具有一定機(jī)械強(qiáng)度的復(fù)合固體的物質(zhì)，比如高爐礦渣等。不 僅含有大量的氧化鈣，還有一定的二氧化硅和三氧化二鋁等活 性物質(zhì)。（2）具有火山灰活性的礦物摻合料。這類礦物摻合料 含有少量的氧化鈣，但含有大量具有活性的二氧化硅和三氧化 二鋁，如粉煤灰等。它們能夠與水泥的水化產(chǎn)物氫氧化鈣再進(jìn) 行一次水化反應(yīng)，從而得到具有膠凝性質(zhì)的水化產(chǎn)物。（3）既 具有膠凝

骨料、礦物摻合料

為縮短深水低溫固井候凝時(shí)間,開展了鋰鹽早強(qiáng)劑對(duì)油井水泥低溫水化能力和性能影響的研究。結(jié)果表明,鋰鹽早強(qiáng)劑通過加快水化保護(hù)膜破裂使水化誘導(dǎo)期縮短的方式提高油井水泥中c3s、c2s低溫水化能力,從而明顯縮短油井水泥的低溫稠化時(shí)間,提高低溫抗壓強(qiáng)度,并且對(duì)水泥漿初始稠度無(wú)影響,表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫早強(qiáng)功效。鋰鹽早強(qiáng)劑對(duì)油井水泥的水化產(chǎn)物類型無(wú)影響,水化產(chǎn)物主要為硅酸鈣凝膠、ca(oh)2晶體和少量鈣釩石aft晶體,與單純油井水泥水化產(chǎn)物一致,但水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)較常規(guī)水泥石致密。

以甲酸鈣、硫酸鐵及晶胚為主要組分,應(yīng)用正交設(shè)計(jì)方法安排試驗(yàn),配制了無(wú)堿早強(qiáng)劑,其組成比例為4∶5∶3(甲酸鈣∶晶胚∶硫酸鐵)。對(duì)該早強(qiáng)劑早強(qiáng)效果進(jìn)行了檢驗(yàn),受檢混凝土比基準(zhǔn)混凝土的1d、3d、7d及28d強(qiáng)度提高分別為54%、47%、39%、31%。利用xrd方法分析了摻加該早強(qiáng)劑的水泥水化產(chǎn)物組成,對(duì)水泥石中未水化的c3s及c2s與氫氧化鈣、鈣礬石數(shù)量進(jìn)行對(duì)比。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合早強(qiáng)劑中各組分作用,進(jìn)一步分析了該早強(qiáng)劑的早強(qiáng)作用機(jī)理。

利用xrd及sem微觀測(cè)試結(jié)果分析了速凝劑和水泥適應(yīng)性問題的原因及速凝劑促凝機(jī)理.研究結(jié)果表明:(1)水泥中石膏形態(tài)和速凝劑中的naalo2含量對(duì)速凝劑的促凝效果具有決定性作用;(2)對(duì)于以鋁氧熟料為主的高堿速凝劑而言,大量aft的生成是促凝的主要原因.同時(shí),naoh的激發(fā)作用及ca(oh)2晶體作為中間產(chǎn)物提高漿體早期的固相比例,使?jié){體失去可塑性,也有助于水泥漿體速凝.

通過膠砂試驗(yàn),研究比較了磨細(xì)花崗巖石粉、磷礦粉及粉煤灰三者不同摻合料的需水量比、活性指數(shù)及復(fù)合后的需水量比和活性指數(shù).

礦物摻合料在高性能混凝土中的應(yīng)用——通過室內(nèi)試驗(yàn)研究了在混凝土中摻入粉煤灰和礦渣粉來達(dá)到降低混凝土內(nèi)部的水化熱溫升，改善混凝土工作性能，增進(jìn)后期強(qiáng)度，同時(shí)，改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高其耐久性，從而實(shí)現(xiàn)客?；炷恋母咝阅芑??！　?/p>

低熱水泥中石膏的作用機(jī)理研究

礦物摻合料.pptx

采用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)和流動(dòng)度儀分別研究了超細(xì)粉煤灰、硅灰、mgo膨脹劑、羥丙基甲基纖維素醚和黃原膠、聚羧酸系減水劑和萘系減水劑對(duì)超細(xì)水泥流變性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明,w/c=0.6時(shí)超細(xì)水泥漿體的屈服應(yīng)力和塑性黏度分別為11.32pa和15.22×10-2pa.s,摻加20%超細(xì)粉煤灰后屈服應(yīng)力和塑性黏度分別增大為18.65pa和23.71×10-2pa.s,摻加10%硅灰后增大為47.75pa和47.32×10-2pa.s;mgo膨脹劑的摻入增大了漿體的屈服力和塑性黏度,活性越高,流變性越差;羥丙基甲基纖維素醚的保水增稠效果優(yōu)于黃原膠;摻加減水劑降低了漿體的屈服力和塑性黏度,聚羧酸系減水劑的減水效果優(yōu)于萘系減水劑;通過減水劑和增黏劑的配合使用,可以得到流動(dòng)性優(yōu)良且不泌水的漿液。

采用nxs-11a型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)分別研究了礦物摻合料、增黏劑和高效減水劑的種類和摻量對(duì)水泥漿體流變性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:礦物摻合料、增黏劑、高效減水劑的摻入并未改變漿體的流變特性,其體系仍屬于賓漢姆體,τ=τ_1+ηds,但是在一定程度上改變了漿體的流變參數(shù);與礦物摻合料相比,增黏劑、高效減水劑對(duì)水泥漿體流變性能的影響更為顯著。

zq復(fù)合型外加劑是一種不含鉀鈉離子的混凝土復(fù)合早強(qiáng)劑,通過對(duì)摻加zq前后混凝土的物理和力學(xué)性能的對(duì)比測(cè)試,表明摻入zq早強(qiáng)劑的混凝土在工作性、力學(xué)性能、耐久性等方面比基準(zhǔn)混凝土有較大的改善和提高。通過微觀檢測(cè)手段,分析了水泥石各齡期的水化產(chǎn)物,并結(jié)合水泥水化動(dòng)力學(xué)、膠體分散體系的穩(wěn)定性以及中心質(zhì)假說等理論對(duì)早強(qiáng)作用機(jī)理進(jìn)行了分析。

在水泥生產(chǎn)中助磨劑的作用機(jī)理及效益

試驗(yàn)將廢棄粘土磚塊粉磨后,作為替代性礦物摻合料使用,以研究其應(yīng)用于混凝土生產(chǎn)的可行性。通過膠砂試驗(yàn)及混凝土試驗(yàn)將磨細(xì)磚粉在不同比率(25%、50%、75%及100%)下取代粉煤灰,來探明其水化活性情況及形成其最佳的取代比例,同時(shí)利用強(qiáng)度激發(fā)技術(shù)對(duì)磨細(xì)磚粉進(jìn)行二次水化反應(yīng)激發(fā),形成磨細(xì)磚粉取代粉煤灰使用的性能優(yōu)化方案。

礦物摻合料對(duì)水泥基材料力學(xué)性能影響的實(shí)驗(yàn)研究 摘要：本文以摻合料種類及摻量為主要考察因素，以抗壓強(qiáng)度和腐蝕后的對(duì) 比強(qiáng)度為指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)研究，確定了礦物摻合料的合理使用方法與用量，以期對(duì) 實(shí)際工程應(yīng)用加以指導(dǎo)。 關(guān)鍵詞：水泥凈漿硅灰粉煤灰礦渣抗壓強(qiáng)度抗腐蝕性 0前言 試驗(yàn)研究了硅酸鹽水泥中摻入硅灰、硅灰和粉煤灰、硅灰和礦渣等混合材料 對(duì)水泥凈漿性能的影響。研究結(jié)果表明，在硅酸鹽水泥中摻加硅灰、粉煤灰和礦 渣等混合材料可以改善水泥凈漿的綜合性能。礦物混合材料的復(fù)合摻入比單獨(dú)摻 入能更好地改善水泥凈漿的抗侵蝕性能。摻礦物摻合料水泥凈漿的后期強(qiáng)度可以 達(dá)到較高的水平，水泥凈漿抗壓強(qiáng)度和抗腐蝕性能不僅取決于礦物摻合料的水泥 取代分?jǐn)?shù)，也取決于硅灰和粉煤灰及礦渣的摻配比例。 1原材料 本課題所研究的水泥凈漿是由水泥、礦物摻合料（硅灰、粉煤灰、礦渣）及 水按一定配比配制而成

通過實(shí)驗(yàn)方法篩選出能提高固井質(zhì)量和油井壽命的復(fù)合型早強(qiáng)劑水泥漿體系,保證了水泥漿形成早期強(qiáng)度,有效控制失水量,改善水泥漿流變性能,利于紊流頂替。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明該項(xiàng)研究成果完全能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求和提高固井質(zhì)量要求。

研究發(fā)現(xiàn)，在含微量氟的ｃａｏ－ａｌ２ｏ３－ｓｉｏ２－ｂａｓｏ４系統(tǒng)中，于１２００－１３５０℃合成的含鋇硫鋁酸鹽熟料，對(duì)低標(biāo)號(hào)水泥具有促進(jìn)凝緒提高早強(qiáng)的作用，將其與有機(jī)物復(fù)合后可制備一種對(duì)水泥早，后期強(qiáng)度具有顯著增強(qiáng)作用的新型低堿度復(fù)合早強(qiáng)劑。

新型SAF減水劑及其作用機(jī)理研究

固井工程是鉆井完井工程中最后一道工序,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到油氣井壽命長(zhǎng)短及產(chǎn)能高低,保證并提高固井質(zhì)量對(duì)于油田勘探開發(fā)具有非常重要和深遠(yuǎn)的意義。而隨著油田勘探開發(fā)進(jìn)入中、后期,部分油區(qū)由于長(zhǎng)期且數(shù)量巨大的注水及采液,改變了地層的原始?jí)毫?區(qū)塊異常高壓和多壓力層系大面積出現(xiàn),如孤東、孤島、油區(qū),固井后水泥環(huán)膠結(jié)強(qiáng)度衰減引發(fā)地層高壓流體外竄問題十分突出,嚴(yán)重影響了固井質(zhì)量。從改善水泥漿體系入手,進(jìn)行了大量室內(nèi)模擬試驗(yàn),調(diào)配出了科學(xué)合理的復(fù)合型早強(qiáng)劑水泥漿體系,經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明,該研究取得了預(yù)期的目標(biāo),提高了此類井的固井質(zhì)量,為今后油田的勘探開發(fā)提供了可靠的技術(shù)保障。

礦物摻合料在混凝土中的應(yīng)用