水泥低溫降失水早強(qiáng)劑DWA-Ⅱ的作用機(jī)理研究

在礦物摻合料中摻入適量的早強(qiáng)劑,可以激發(fā)礦物摻合料的早期水化性能,提高混凝土中礦物摻合料的早期強(qiáng)度。通過探討早強(qiáng)劑和礦物摻合料在水泥體系的作用機(jī)理,優(yōu)化早強(qiáng)劑在礦物摻合料中的最佳摻量,制備出的礦物摻合料可用于有早期強(qiáng)度要求的混凝土工程。

為縮短深水低溫固井候凝時(shí)間,開展了鋰鹽早強(qiáng)劑對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,并且對水泥漿初始稠度無影響,表現(xiàn)出優(yōu)異的低溫早強(qiáng)功效。鋰鹽早強(qiáng)劑對油井水泥的水化產(chǎn)物類型無影響,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。

針對低溫條件下,水泥漿因水化速度慢,候凝時(shí)間長,極易造成油、氣、水浸,導(dǎo)致固井質(zhì)量差和目前油田低溫淺層固井可供選擇的早強(qiáng)劑種類少的具體情況,根據(jù)油井水泥水化及低溫早強(qiáng)原理,選擇對油井水泥具有低溫早強(qiáng)作用的水溶性無氯化工原材料,通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出無機(jī)物a、b,有機(jī)鹽c和有機(jī)酸d,研制出一種新型無氯水溶性低溫早強(qiáng)劑zc-2s,該早強(qiáng)劑對常規(guī)密度和低密度水泥漿均有顯著的早強(qiáng)作用,且與多種常用油井水泥添加劑體系配伍性好,可用于低溫淺層油氣井固井水泥漿體系,尤其是無干混裝置的油田。

低熱水泥中石膏的作用機(jī)理研究

利用xrd及sem微觀測試結(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含量對速凝劑的促凝效果具有決定性作用;(2)對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.

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),配制了無堿早強(qiáng)劑,其組成比例為4∶5∶3(甲酸鈣∶晶胚∶硫酸鐵)。對該早強(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。

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,通過對摻加zq前后混凝土的物理和力學(xué)性能的對比測試,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)假說等理論對早強(qiáng)作用機(jī)理進(jìn)行了分析。

針對北方地區(qū)冬季固井地層溫度低,水泥石強(qiáng)度發(fā)展緩慢的問題,研制一種低溫早強(qiáng)劑qz—1,該早強(qiáng)劑可在低溫環(huán)境大大加快水泥的水化速度,使水泥石形成較高的早期強(qiáng)度。20℃時(shí),早強(qiáng)劑加量2%,12h抗壓強(qiáng)度即可達(dá)到3.6mpa,達(dá)到二次開鉆對水泥石強(qiáng)度(3.5mpa)的要求,大大縮短候凝時(shí)間,提高鉆井速度,節(jié)約鉆井成本。

新型SAF減水劑及其作用機(jī)理研究

針對水泥石低溫情況下強(qiáng)度發(fā)展緩慢,影響鉆井周期的具體情況,研制開發(fā)了早強(qiáng)劑dz-z。dz-z由多種無機(jī)化合物和有機(jī)化合物按一定的比例復(fù)合而成,具有雙重早強(qiáng)作用,它能明顯地提高低溫下水泥石的早期強(qiáng)度,并能改善水泥石結(jié)構(gòu),使之致密、滲透率降低。早強(qiáng)劑dz-z加量為0.5%~2.0%,適用溫度為0~50℃,8h水泥石抗壓強(qiáng)度大于3.5mpa,隨著加量的增加,水泥石強(qiáng)度也迅速增長。同時(shí),早強(qiáng)劑dz-z基本不影響漿體的流變性能,還可以根據(jù)現(xiàn)場施工所需時(shí)間的長短,用緩凝劑調(diào)節(jié)水泥漿稠化時(shí)間,但仍能使8h抗壓強(qiáng)度大于3.5mpa?，F(xiàn)場應(yīng)用表明,低溫早強(qiáng)劑dz-z在低溫條件下明顯縮短了固井候凝時(shí)間,節(jié)約了鉆井作業(yè)成本。

油井水泥低溫早強(qiáng)劑x-1由活性硅,固體醇胺和陰離子型聚合物復(fù)配而成。水灰比為0.42-0.52時(shí),加入10.0%的x-1可使水泥漿15℃稠化時(shí)間比凈水泥漿縮短40%-50%。在15℃下養(yǎng)護(hù)12h,24h的抗壓強(qiáng)度分別大于3.5mpa和6.5mpa。水泥漿體系的綜合性能滿足低溫井固井施工的基本要求。

高效減水劑作用機(jī)理研究 高效減水劑有效地減少了混凝土的的塌落度損失，改善混凝土的工作度，提高流動(dòng)性，在高 性能混凝土中發(fā)揮重要的作用，只是至今為止仍舊沒有一個(gè)完美的理論來解釋高效減水劑的 作用機(jī)理，但有幾個(gè)理論為大家普遍認(rèn)同。 1)靜電斥力理論 水泥水化后，由于離子間的范德華力作用以及水泥水化礦物、水泥主要礦物在水化過程 中帶不同電荷而產(chǎn)生凝聚，導(dǎo)致了混凝土產(chǎn)生絮凝結(jié)構(gòu)。高效減水劑大多屬陰離子型表面活 性劑，摻入到混凝土中后，減水劑中的負(fù)離子-so—、-coo—就會(huì)在水泥粒子的正電荷ca2+礦 的作用下而吸附于水泥粒子上，形成擴(kuò)散雙電層(zel。a電位)的離子分布，在表面形成 擴(kuò)散雙電層的離子分布，使水泥粒子在靜電斥力作用下分散，把水泥水化過程中形成的空間 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的束縛水釋放出來，使混凝土流動(dòng)化。zeta電位的絕對值越大，減水效果就越 好。隨

在水泥生產(chǎn)中助磨劑的作用機(jī)理及效益

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，對低標(biāo)號水泥具有促進(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。

目前,各類外加劑品種繁多,我們在分析研究試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研制了ds-1型減水早強(qiáng)劑,試驗(yàn)結(jié)果表明,其早強(qiáng)效果明顯,摻入水泥重量的2.45%時(shí),可使混凝土強(qiáng)度1d超過空白混凝土的2.5倍~3倍,2d可達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%(起吊強(qiáng)度),7d可達(dá)到或超過設(shè)計(jì)標(biāo)號,其它各項(xiàng)指標(biāo)均超過空白混凝土的指標(biāo),進(jìn)而達(dá)到節(jié)約水泥的目的。

以普通硅酸鹽水泥為原料,采用化學(xué)發(fā)泡工藝制備發(fā)泡水泥,研究了減水劑對發(fā)泡水泥吸水率和軟化系數(shù)的影響。結(jié)果表明,摻加減水劑能夠改善泡孔結(jié)構(gòu),降低吸水率,提高抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù),改善其耐水性能。當(dāng)減水劑摻量為0.30%(水泥質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),發(fā)泡水泥的吸水率為45.60%,較基準(zhǔn)試樣降低了32.40%,軟化系數(shù)為0.77,較基準(zhǔn)試樣增加了32.76%。對減水劑的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。

對于一些開挖深度不大的基坑工程,可以采用在受拉區(qū)加入型鋼的加筋水泥土擋墻支護(hù)形式。這樣可以充分發(fā)揮型鋼的高抗拉強(qiáng)度和水泥土較高的受壓強(qiáng)度,使得墻厚大大減少,節(jié)省材料。本文主要利用大型通用有限元軟件,研究了這一支護(hù)結(jié)構(gòu)形式在不同型鋼位置、墻體厚度、墻體強(qiáng)度等條件下水泥土墻和型鋼的作用機(jī)理。

1 混凝土減水劑 專業(yè)術(shù)語,建材的一種.化學(xué)助劑類.目前應(yīng)用廣泛. 用于混凝土的減水劑，化學(xué)名稱為：亞甲基二甲基二萘磺酸 鈉聚合物。 分子式： 制造方法：以甲基萘和三氧化硫?yàn)樵?，?jīng)磺化、縮合、中和等 反應(yīng)，最后經(jīng)干燥得成品。 減水劑的聚合度一般為6—12左右，即：n=6—12，如果聚合 度為1—3，則作為分散劑用。 工藝方框圖： 2 混凝土早強(qiáng)劑 混凝土早強(qiáng)劑是指能提高混凝土早期強(qiáng)度的外加劑,多在 冬季或者緊急搶修時(shí)采用?；炷猎鐝?qiáng)劑對混凝土后期強(qiáng)度并無 顯著影響。 常用的早強(qiáng)劑有以下三種： 1）氯化物系早強(qiáng)劑 如cacl2，效果好，除提高混凝土早期強(qiáng)度外，還有促凝、 防凍效果，價(jià)低，使用方便，一般摻量為1%~2%，缺點(diǎn)是會(huì)使鋼 筋銹蝕。在鋼筋混凝中，cacl2摻量不得超過水泥用量的1%，通 常與阻銹劑nano2復(fù)合使用。 2）硫酸鹽系早強(qiáng)劑

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)場試驗(yàn)證明該項(xiàng)研究成果完全能夠滿足現(xiàn)場施工要求和提高固井質(zhì)量要求。

水泥漿是一種常用的注漿材料,由于凝結(jié)時(shí)間較長,需要摻入速凝早強(qiáng)劑,以改善其性能。通過測試水泥水化熱的研究方法,得出水泥漿速凝早強(qiáng)劑的合理摻量(0.5%nacl+0.05%三乙醇胺摻量,即可滿足水泥漿早強(qiáng)要求。4%水玻璃+0.5%nacl+0.05%三乙醇胺摻量,即可滿足水泥漿速凝早強(qiáng)要求),對指導(dǎo)注漿施工有重要意義。

通過室內(nèi)試驗(yàn)測試并分析了修補(bǔ)混凝土強(qiáng)度增長、收縮特性、新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度等技術(shù)性能,并采用熱重分析探討了混凝土早強(qiáng)機(jī)理。結(jié)果表明,超早強(qiáng)系列修補(bǔ)混凝土能夠滿足6h通車要求,并且具有早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度增長穩(wěn)定無衰減、干縮及溫縮性好、新舊斷面粘結(jié)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn);差熱分析表明,修補(bǔ)劑的加入減少了氫氧化鈣晶體數(shù)量,提高了修補(bǔ)混凝土的早期強(qiáng)度。最終試驗(yàn)路的4年成功應(yīng)用驗(yàn)證了室內(nèi)研究成果。

氨基磺酸鹽高效減水劑改性水泥混凝土的作用機(jī)理研究 摘要：通過動(dòng)電位、吸附、tga、sem實(shí)驗(yàn)對淮南合成材料廠生產(chǎn)的氨基磺酸鹽高效減水劑af改性水泥混凝 土進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研，結(jié)果表明：af的性能優(yōu)于其他減水劑，并對作用機(jī)理進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞：氨基磺酸鹽高效減水劑；作用機(jī)理；改性 引言 高效減水劑的迅猛發(fā)展，迫切要求加強(qiáng)高效減水劑的理論實(shí)驗(yàn)研究。這不僅對解釋高效減水劑作用機(jī)理有用，而 且對于開發(fā)新的品種及提高性能有益處。人們在對萘系和三聚氰胺系高效減水劑多年的開發(fā)和應(yīng)用過程中，通過 對其作用機(jī)理的研究，逐漸形成了以“吸附-電位（靜電斥力）-分散”為主體的靜電斥力理論。該理論以dlvo溶 膠分散與凝聚理論為基礎(chǔ)，認(rèn)為高效減水劑對水泥漿體的分散作用主要與以下3個(gè)物理、化學(xué)作用有關(guān)。，即吸 附、靜電斥力（電位)和分散。體系對外加劑的吸附量增加，電位增大)。