Промывочные жидкости и растворы - ДОБАВКИ

ДОБАВКИ

 

Кремнеземистые облегчающие добавки в количестве 25% и больше вводят в цементные растворы. К этой группе добавок, состоящих главным образом из SiO2 в аморфном состоянии, относятся диатомит, трепел, опока, селикагель и др. Наиболее существенное свойство кремнеземистых облегчающих добавок — их благоприятное влияние на количество и состав связующего вещества цементного камня. Растворы с этими добавками обла­дают ускоренными сроками схватывания, особенно при повы­шенных температурах. Коррозионная стойкость тампонажного камня в кислых и сульфатных водах также повышенная.

Измельченные облегчающие добавки вулканического проис­хождения (вспученный перлит, пемза, вулканические пеплы, туфы); карбонатные (мел и известняк); добавки органического происхождения (пластмассы, каменный уголь, гильсонит и т. п.); облегчающие добавки из промышленных отходов (пыле­видные топливные золы, пыль электрофильтров) получили меньшее распространение.

Утяжелители добавляют к тампонажным растворам для по­лучения более высокой плотности их. В качестве утяжеляющих добавок применяются кварцевые и магнетитовые пески, состоя­щие из кварца и диспергированного магнетита, без предвари­тельного их измельчения. При этом плотность раствора можно увеличить до 2,2—2,4 г/см3.

Для получения более высокой плотности раствора использу­ются порошкообразные материалы, применяемые также для утяжеления промывочных жидкостей: барит, гематит, магне­тит. Для цементных растворов утяжеляющая способность этих материалов зависит не только от их плотности, но и от удель­ной поверхности порошка. Увеличение тонкости помола утяже­лителя сопряжено с повышением количества воды, потребляемой для смачивания зерен (в противном случае раствор теряет теку­честь). Увеличение объема воды как легкого компонента рас­твора ведет к понижению его плотности. Но введение в раствор грубодисперсных утяжелителей может вызвать их седимента­цию, которая приводит к серьезным осложнениям при цементи­ровании.

Песок вводится в большинстве случаев в немолотом виде, однако для получения цементно-песчаных смесей низкой плот­ности при высоких температурах и давлении помол песка обя­зателен. В ряде случаев, особенно при получении шлаковых це­ментов, песок добавляется в клинкер при помоле. Поэтому ниж­няя граница размеров частиц песка не ограничивается.

Для введения в тампонажные составы предпочтительны квар­цевые пески. Полевошпатовые пески нежелательно применять в связи с их пониженной стойкостью в водах, содержащих угле­кислоту. Желательно добавлять чистый кварцевый песок, одна­ко присутствие глины в небольшом количестве не способствует снижению механической прочности и повышает плотность кам­ня. В то же время наличие глины в песке требует увеличенного количества воды при затворении тампонажного раствора.

Высокое содержание крупных фракций нежелательно, так как они могут осаждаться уже в процессе приготовления тампо­нажного раствора. Для кварцевого песка плотностью 2,6 г/см3 допустимый размер зерен — 0,7 мм, для кварцево-железистых — 0,3—0,4 мм.

При добавках песка сокращается расход цемента, повышают­ся коррозионная и термоустойчивость тампонажного камня, сохраняется и в ряде случаев возрастает его прочность. Сроки схватывания раствора при введении немолотого песка увеличи­ваются, с повышением тонкости помола кварцевого песка растет его удельная поверхность и, следовательно, активность, что при­водит к сокращению сроков схватывания, особенно при повы­шенных температурах.

Наполнители (закупоривающие материалы) применяются в тампонажных смесях, используемых для борьбы с поглощения­ми промывочной жидкости. Это те же наполнители, что и для промывочных жидкостей, концентрация их составляет 25— 50 кг/м3. Наиболее    эффективные    материалы — хлопьевидные (пластинчатые), такие, как целлофан, слюда, обрезки хлорви­ниловой пленки с размерами частиц до 5 мм, а также комбина­ции хлопьевидных и зернистых. Наполнители ухудшают проч­ностные характеристики тампонажного камня.