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文檔簡介

高鋁水泥高鋁水泥1一、概述高鋁水泥,又稱礬土水泥或鋁酸鹽水泥,是以鋁酸鈣為主的熟料經(jīng)磨細制成的水硬性膠凝材料。1918年高鋁水泥真正投入商業(yè)性生產(chǎn)。具有十分典型的早強快硬特性,最初主要用于軍事工程,如法國軍隊在第一次世界大戰(zhàn)中用其構(gòu)筑炮座和其他特殊工程。目前這種水泥不僅用于軍事工程,而且還廣泛應(yīng)用于各類搶修工程,冬季施工和要求早強的特殊工程。另外,高鋁水泥還具有良好的耐高溫特性,可用于制備耐熱混凝土,作窯爐內(nèi)襯材料,還是配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥的主要組分。一、概述高鋁水泥,又稱礬土水泥或鋁酸鹽水泥,是2二、組成1、礦物組成由于高鋁水泥以Al2O3、CaO、SiO2為主要成分,因此其礦物組成為C12A7、CA和C2S,CA、C2S和C2AS,或CA、C2AS和CA2。二、組成1、礦物組成3(1)鋁酸一鈣(CA)

CA是高鋁水泥的主要礦物,它使高鋁水泥的初始強度發(fā)展速率遠比高C3S含量的硅酸鹽水泥快。其特點是凝結(jié)正常,硬化迅速,是高鋁水泥強度的主要來源。但是CA含量過高時,強度發(fā)展主要集中在早期,后期強度增進率不顯著。(1)鋁酸一鈣(CA)4CA屬于單斜晶系,熔融溫度1600℃。其晶形與煅燒方法、冷卻條件等因素有關(guān),熔融法生產(chǎn)高鋁水泥熟料中的CA呈棱柱狀(5~10微米),燒結(jié)法生產(chǎn)熟料中的CA呈不規(guī)則矩形或板狀。CA屬于單斜晶系,熔融溫度1600℃。其晶形與5(2)二鋁酸一鈣(CA2)

高鋁水泥中CaO含量較低時,CA2較多。其水化硬化較慢,早強低,但后期強度能不斷增長。如果CA2含量過高,將影響高鋁水泥的快硬性能。但隨CA2增加,水泥的耐熱性能提高。屬于單斜晶系。熔融法生產(chǎn)時,CA2晶體呈巨大棱柱狀;燒結(jié)法生產(chǎn)時,呈粒狀(10~20微米)。(2)二鋁酸一鈣(CA2)6(3)七鋁酸十二鈣(C12A7)

結(jié)構(gòu)中鋁和鈣的配位極不規(guī)則,結(jié)構(gòu)中存在大量空腔,水極易進入。因此,C12A7水化、凝結(jié)極快,但強度不及CA高。當水泥中C12A7較多時,水泥出現(xiàn)快凝,甚至強度倒縮,耐熱性下降。(3)七鋁酸十二鈣(C12A7)7(4)鈣鋁黃長石(C2AS)晶格中離子配位對稱性很高,故水化活性極低。(5)六鋁酸一鈣(CA6)低鈣鋁酸鹽水泥中常見的一種礦物,為惰性礦物,無水硬性。但其可提高水泥的耐熱性。(4)鈣鋁黃長石(C2AS)82、化學組成主要化學成分為CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3,還有少量的MgO、TiO2等。(1)氧化鋁(Al2O3)氧化鋁是保證形成低堿性鋁酸鈣的基本成分,我國采用燒結(jié)法生產(chǎn)時氧化鋁大于45%;國外氧化鋁為35%~45%。氧化鋁過低,熟料中易出現(xiàn)C12A7,使水泥快凝,強度下降;Al2O3過高,CA2過多,使水泥早期強度降低。2、化學組成9(2)氧化鈣

氧化鈣過高,熟料中容易出現(xiàn)C12A7;氧化鈣過低,大量形成CA2。熟料燒成溫度隨CaO含量增加而降低,采用燒結(jié)法生產(chǎn)時,若CaO過高,燒成溫度范圍較窄,生產(chǎn)不易控制。(2)氧化鈣10(3)氧化硅

適量(4%~5%)能促進生料更均勻地燒結(jié),加速熟料形成。但氧化硅過多,C2AS含量相應(yīng)增加,水泥的早強性能降低。一般認為SiO2含量不宜超過10%。(3)氧化硅11(4)氧化鐵

熔融法生產(chǎn)時,氧化鐵能降低熔融溫度,但含量不宜超過15%;燒結(jié)法生產(chǎn)時,少量氧化鐵使熟料易于燒結(jié),但超過4%時熟料容易產(chǎn)生夾餡現(xiàn)象,即表面正常,內(nèi)部生燒,使水泥的凝結(jié)變快,強度降低。(4)氧化鐵12(5)二氧化鈦含量超過4%時,水泥活性降低。(6)氧化鎂少量MgO(1%~2%)能加速熟料形成,降低高鋁熔融物的粘度和熔融溫度。隨著MgO增多,鎂鋁尖晶石相應(yīng)增加,MA不具有膠凝性,生產(chǎn)中MgO含量應(yīng)不小于2%。(7)其他堿可使熔融溫度降低,但含量超過0.5%,會引起水泥快凝和強度下降。P2O5含量超過1%時,水泥的強度下降。(5)二氧化鈦13三、高鋁水泥的生產(chǎn)一、原料生產(chǎn)高鋁水泥的原料為礬土和石灰石。礬土主要成分為Al2O3,我國采用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)水泥時對礬土的要求為:SiO2<10%,Al2O3>70%,F(xiàn)e2O3<1.5%,TiO2<5%,Al2O3/SiO2>7%。熔融法生產(chǎn)水泥時可采用低品位鐵礬土。對石灰石的要求為:要求采用較純的石灰石,其中CaO≥52%,SiO2<1,MgO<2%。三、高鋁水泥的生產(chǎn)一、原料142、配料計算與硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)相似,為了得到含適量CA的高鋁水泥熟料,必須控制熟料中CA與CA2的比例。一般采用鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)和鋁硅比系數(shù)(A/S)來配制。2、配料計算15(1)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am),是指熟料中形成CA和CA2的CaO量與熟料中鋁酸鈣全部為CA時所需的CaO量之比。Am=(C-1.87S-0.70(F+T))/(0.55(A-1.70S-2.53M))Am越大,表示熟料中CA/CA2之比值越大;反之,CA/CA2之比值越小。熟料中除生成C2AS和MA之外,當Am=1時,其余Al2O3全部化合成CA,而不存在CA2;當Am=0.5時,只形成CA2,而不存在CA。我國生產(chǎn)高鋁水泥時,Am下限一般為0.5左右,上限值為0.8~0.9。當上限值接近于1時,用熔融法制得的水泥會出現(xiàn)快凝;燒結(jié)法生產(chǎn)水泥時易結(jié)窯引起產(chǎn)量明顯下降。Am降低,水泥凝結(jié)變慢,強度降低,若Am低于0.5,則水泥強度發(fā)展很慢。(2)鋁硅比系數(shù)(A/S)A/S越高,S越少,水泥強度越高。A/S大于7時,水泥標號可達到325#,A/S大于9時,水泥標號可達到425#。(3)水泥熟料的礦物組成計算CA=1.55(2Am-1)(A-1.70S-2.53M);CA2=2.55(1-Am)(A-1.7S-2.53M)C2AS=4.57S;CT=1.70T;C2F=1.7;MA=3.53M。(1)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)163、生產(chǎn)方法可采用熔融法和燒結(jié)法。(1)熔融法將生料置于電爐、高爐、反射爐或轉(zhuǎn)爐中熔融制取熟料。實際生產(chǎn)的熔融溫度1300~1400℃。(2)燒結(jié)法回轉(zhuǎn)窯燒成,燒成溫度1300~1330℃。3、生產(chǎn)方法17四、高鋁水泥的硬化過程高鋁水泥水化生成的CAH10、C2AH8屬于六方晶系,所形成的片狀與針狀晶體互相交叉搭接,形成堅固的骨架結(jié)構(gòu),氫氧化鋁凝膠填充其間,且結(jié)合水量大,因此孔隙率低,結(jié)構(gòu)致密,使水泥獲得較高的機械強度。四、高鋁水泥的硬化過程高鋁水泥水化生成的CAH18五、高鋁水泥的性能1、強度GB201-81規(guī)定,高鋁水泥分為四個標號。特性:強度發(fā)展非常迅速,24h幾乎可達到最高強度的80%。在低溫(5~10℃)也能很好硬化。但其強度發(fā)展與養(yǎng)護溫度、水灰比的關(guān)系很大,水化產(chǎn)物的晶型轉(zhuǎn)變還將導致強度倒縮。溫度高于30℃,水泥強度劇烈下降。使用環(huán)境溫度不得高于30℃。五、高鋁水泥的性能1、強度192、凝結(jié)時間初凝不得早于40min,終凝不得遲于10h。溫度低于25℃,對凝結(jié)時間不明顯;超過25℃,凝結(jié)變慢。因此高鋁水泥不需要加石膏作緩凝劑。增加溶液pH值的物質(zhì)如CH、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等可加速高鋁水泥凝結(jié);而NaCl、KCl、NaNO3、酒石酸、檸檬酸、糖蜜、甘油等可使水泥凝結(jié)變慢。少量CaSO4(0.25%)能延緩凝結(jié),但1%的CaSO4可使水泥終凝縮短至30min以下。硅酸鹽水泥與高鋁水泥復合,將縮短凝結(jié)時間和降低水泥強度,在一定范圍內(nèi)的混合物甚至可能出現(xiàn)瞬凝。2、凝結(jié)時間203、耐腐蝕性(1)抗硫酸鹽性能主要礦物低堿性鋁酸鈣,水化時不析出游離CH;水泥石液相堿度低,從而增加鈣礬石的溶解度,使其均勻分布在混凝土孔隙中。另外,水泥水化生成鋁膠,使水泥石結(jié)構(gòu)致密,抗?jié)B性好。3、耐腐蝕性21(2)耐酸性

對碳酸和稀酸(pH值不小于4)具有很好的穩(wěn)定性。原因:存在鋁膠。當pH大于4時,鋁膠才從鋁酸鹽溶液中沉淀出來。因此在pH值降低到4以下之前,硬化水泥漿體在酸溶液中不再溶解。(3)碳化碳化反而使強度增大。(4)抗堿性抗堿性較差。(2)耐酸性224、水化熱

總水化熱為450~500J/g,與硅酸鹽水泥相近。但高鋁水泥24h內(nèi)水化熱達到70~90%,而硅酸鹽水泥相應(yīng)僅放出25~50%。4、水化熱235、密度、細度

密度3.2~3.25;細度要求80微米方孔篩篩余不超過10%,比表面積不得低于240m2/kg。6、耐熱性干燥的高鋁水泥在900℃下還有原始強度的70%。1300℃還保留53%的原始強度。5、密度、細度24六、高鋁水泥的應(yīng)用1、用于軍事、搶修、搶建、耐硫酸鹽腐蝕和冬季施工等特殊工程;2、配制不定形耐火材料;3、配制膨脹水泥及自應(yīng)力水泥。六、高鋁水泥的應(yīng)用1、用于軍事、搶修、搶建、耐硫酸鹽腐蝕和冬25油井水泥油井水泥26一、概述油井水泥是石油、天然氣勘探和開采時,油、氣井固井處理的專用水泥品種。固井作業(yè)的具體過程是當鉆井深度達到設(shè)計要求后,將鋼質(zhì)套筒下入井內(nèi),然后注入水泥漿,依靠水泥漿體把井內(nèi)泥漿從套管與井壁間隙中強制排除,替代的水泥漿體隨后使套管與井壁固結(jié)為一體,將地層內(nèi)不同的油、氣、水層封隔起來,形成通暢的油流管道。一、概述油井水泥是石油、天然氣勘探和開采時,油、氣井固井處理27油井水泥的使用環(huán)境地下巖層結(jié)構(gòu)十分復雜,地層下環(huán)境的溫度和壓力隨深度增加不斷變化,一般油井深度每增加30m,井溫升高1℃,井深每增加1m,壓力增加980~1960Pa,使得油井水泥的實際應(yīng)用條件非常復雜、多變。油井水泥的使用環(huán)境地下巖層結(jié)構(gòu)十分復雜,地層28二、技術(shù)性能流動性后,水泥漿具有較低的稠度,較高的沉降穩(wěn)定度和較低的游離水含量,有利于作用中的泵送凝結(jié)時間適宜,對不同井溫、井壓條件,水泥漿體有較長的稠化時間,保證固井過程結(jié)束后能快速凝結(jié)漿體密度范圍適宜,以保證各種巖層構(gòu)造的固井施工需要漿體強度發(fā)揮較快,固井施工結(jié)束后漿體迅速硬化,并保持長期穩(wěn)定硬化的漿體密實性好,不透水,不透氣,且對各種侵蝕介質(zhì)有良好的抵抗能力二、技術(shù)性能流動性后,水泥漿具有較低的稠度,較高的沉降穩(wěn)定度29三、油井水泥的種類根據(jù)我國國家標準GB10238-88,油井水泥分為兩大類:普通油井水泥和特種油井水泥。其中,普通油井水泥又分為九個級別三種類型,APIA級到APIJ極油井水泥;特種油井水泥分為超深井水泥、低密度油井水泥、膨脹油井水泥。三、油井水泥的種類根據(jù)我國國家標準GB1023301、APIA級油井水泥A級油井水泥屬硅酸鹽水泥系列,適合于無特殊性能要求的、自地面起1800m井深的固井作業(yè)一般來說,A級油井水泥具有可泵送性好、凝結(jié)硬化快及早期強度高的特點,對于高壓井效果特別好,有利于防止油、氣上竄,提高固井質(zhì)量。1、APIA級油井水泥A級油井水泥屬硅酸鹽水泥系列,適合312、APIB級油井水泥B級油井水泥與A級水泥相比,適用油井深度相同。但B級油井水泥具有抗硫酸鹽性能,可分中抗硫酸鹽型和高抗硫酸鹽型。2、APIB級油井水泥B級油井水泥與A級水32適用于井深1830m深度,分為普通型、中抗硫酸鹽型、高抗硫酸鹽型三種,其突出特點是要求水泥具有早強性能。一般采用燒制特定組成的熟料和高細磨來生產(chǎn)C級油井水泥。3、APIC級油井水泥適用于井深1830m深度,分為普通型、中抗硫酸鹽型、高抗硫酸33適用于中井深和深井,其中D型適用于中溫中壓條件下1830~3050m;E級適用于3050~4270m井深;F級適用于3050~4880m井深。4、APID、E、F級油井水泥適用于中井深和深井,其中D型適用于中溫中壓條件下1830~334適用于自地面至2440m的井深度。稱為基本油井水泥:(1)在生產(chǎn)時除摻加少量石膏外不得摻加其他任何外加劑;(2)使用時能與多種外加劑配合,可適應(yīng)較大的井深和溫度變化范圍。5、APIG、H級油井水泥適用于自地面至2440m的井深度。稱為基本油井水泥:5、AP35適用于3660~4880m的井深度,具有耐高溫性能。高溫高壓下具有高強度,以高C2S含量水泥為主。6、APIJ級油井水泥適用于3660~4880m的井深度,具有耐高溫性能。高溫高壓36(1)超深井水泥:5000m以上井深。(2)低密度油井水泥:針對地層壓裂系數(shù)低,為防止正常密度水泥漿液壓力超過地層承受力而壓裂破壞,造成水泥漿體損失,不能實現(xiàn)正常固井目的的情況而研制的水泥。(3)膨脹油井水泥:主要依靠水泥水化硬化過程中的適度體積膨脹,進一步增強套管與井壁間的粘結(jié)作用,改善固井質(zhì)量。7、特種油井水泥(1)超深井水泥:5000m以上井深。7、特種油井水泥37高鋁水泥高鋁水泥38一、概述高鋁水泥,又稱礬土水泥或鋁酸鹽水泥,是以鋁酸鈣為主的熟料經(jīng)磨細制成的水硬性膠凝材料。1918年高鋁水泥真正投入商業(yè)性生產(chǎn)。具有十分典型的早強快硬特性,最初主要用于軍事工程,如法國軍隊在第一次世界大戰(zhàn)中用其構(gòu)筑炮座和其他特殊工程。目前這種水泥不僅用于軍事工程,而且還廣泛應(yīng)用于各類搶修工程,冬季施工和要求早強的特殊工程。另外,高鋁水泥還具有良好的耐高溫特性,可用于制備耐熱混凝土,作窯爐內(nèi)襯材料,還是配制膨脹水泥和自應(yīng)力水泥的主要組分。一、概述高鋁水泥,又稱礬土水泥或鋁酸鹽水泥,是39二、組成1、礦物組成由于高鋁水泥以Al2O3、CaO、SiO2為主要成分,因此其礦物組成為C12A7、CA和C2S,CA、C2S和C2AS,或CA、C2AS和CA2。二、組成1、礦物組成40(1)鋁酸一鈣(CA)

CA是高鋁水泥的主要礦物,它使高鋁水泥的初始強度發(fā)展速率遠比高C3S含量的硅酸鹽水泥快。其特點是凝結(jié)正常,硬化迅速,是高鋁水泥強度的主要來源。但是CA含量過高時,強度發(fā)展主要集中在早期,后期強度增進率不顯著。(1)鋁酸一鈣(CA)41CA屬于單斜晶系,熔融溫度1600℃。其晶形與煅燒方法、冷卻條件等因素有關(guān),熔融法生產(chǎn)高鋁水泥熟料中的CA呈棱柱狀(5~10微米),燒結(jié)法生產(chǎn)熟料中的CA呈不規(guī)則矩形或板狀。CA屬于單斜晶系,熔融溫度1600℃。其晶形與42(2)二鋁酸一鈣(CA2)

高鋁水泥中CaO含量較低時,CA2較多。其水化硬化較慢,早強低,但后期強度能不斷增長。如果CA2含量過高,將影響高鋁水泥的快硬性能。但隨CA2增加,水泥的耐熱性能提高。屬于單斜晶系。熔融法生產(chǎn)時,CA2晶體呈巨大棱柱狀;燒結(jié)法生產(chǎn)時,呈粒狀(10~20微米)。(2)二鋁酸一鈣(CA2)43(3)七鋁酸十二鈣(C12A7)

結(jié)構(gòu)中鋁和鈣的配位極不規(guī)則,結(jié)構(gòu)中存在大量空腔,水極易進入。因此,C12A7水化、凝結(jié)極快,但強度不及CA高。當水泥中C12A7較多時,水泥出現(xiàn)快凝,甚至強度倒縮,耐熱性下降。(3)七鋁酸十二鈣(C12A7)44(4)鈣鋁黃長石(C2AS)晶格中離子配位對稱性很高,故水化活性極低。(5)六鋁酸一鈣(CA6)低鈣鋁酸鹽水泥中常見的一種礦物,為惰性礦物,無水硬性。但其可提高水泥的耐熱性。(4)鈣鋁黃長石(C2AS)452、化學組成主要化學成分為CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3,還有少量的MgO、TiO2等。(1)氧化鋁(Al2O3)氧化鋁是保證形成低堿性鋁酸鈣的基本成分,我國采用燒結(jié)法生產(chǎn)時氧化鋁大于45%;國外氧化鋁為35%~45%。氧化鋁過低,熟料中易出現(xiàn)C12A7,使水泥快凝,強度下降;Al2O3過高,CA2過多,使水泥早期強度降低。2、化學組成46(2)氧化鈣

氧化鈣過高,熟料中容易出現(xiàn)C12A7;氧化鈣過低,大量形成CA2。熟料燒成溫度隨CaO含量增加而降低,采用燒結(jié)法生產(chǎn)時,若CaO過高,燒成溫度范圍較窄,生產(chǎn)不易控制。(2)氧化鈣47(3)氧化硅

適量(4%~5%)能促進生料更均勻地燒結(jié),加速熟料形成。但氧化硅過多,C2AS含量相應(yīng)增加,水泥的早強性能降低。一般認為SiO2含量不宜超過10%。(3)氧化硅48(4)氧化鐵

熔融法生產(chǎn)時,氧化鐵能降低熔融溫度,但含量不宜超過15%;燒結(jié)法生產(chǎn)時,少量氧化鐵使熟料易于燒結(jié),但超過4%時熟料容易產(chǎn)生夾餡現(xiàn)象,即表面正常,內(nèi)部生燒,使水泥的凝結(jié)變快,強度降低。(4)氧化鐵49(5)二氧化鈦含量超過4%時,水泥活性降低。(6)氧化鎂少量MgO(1%~2%)能加速熟料形成,降低高鋁熔融物的粘度和熔融溫度。隨著MgO增多,鎂鋁尖晶石相應(yīng)增加,MA不具有膠凝性,生產(chǎn)中MgO含量應(yīng)不小于2%。(7)其他堿可使熔融溫度降低,但含量超過0.5%,會引起水泥快凝和強度下降。P2O5含量超過1%時,水泥的強度下降。(5)二氧化鈦50三、高鋁水泥的生產(chǎn)一、原料生產(chǎn)高鋁水泥的原料為礬土和石灰石。礬土主要成分為Al2O3,我國采用回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)法生產(chǎn)水泥時對礬土的要求為:SiO2<10%,Al2O3>70%,F(xiàn)e2O3<1.5%,TiO2<5%,Al2O3/SiO2>7%。熔融法生產(chǎn)水泥時可采用低品位鐵礬土。對石灰石的要求為:要求采用較純的石灰石,其中CaO≥52%,SiO2<1,MgO<2%。三、高鋁水泥的生產(chǎn)一、原料512、配料計算與硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)相似,為了得到含適量CA的高鋁水泥熟料,必須控制熟料中CA與CA2的比例。一般采用鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)和鋁硅比系數(shù)(A/S)來配制。2、配料計算52(1)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am),是指熟料中形成CA和CA2的CaO量與熟料中鋁酸鈣全部為CA時所需的CaO量之比。Am=(C-1.87S-0.70(F+T))/(0.55(A-1.70S-2.53M))Am越大,表示熟料中CA/CA2之比值越大;反之,CA/CA2之比值越小。熟料中除生成C2AS和MA之外,當Am=1時,其余Al2O3全部化合成CA,而不存在CA2;當Am=0.5時,只形成CA2,而不存在CA。我國生產(chǎn)高鋁水泥時,Am下限一般為0.5左右,上限值為0.8~0.9。當上限值接近于1時,用熔融法制得的水泥會出現(xiàn)快凝;燒結(jié)法生產(chǎn)水泥時易結(jié)窯引起產(chǎn)量明顯下降。Am降低,水泥凝結(jié)變慢,強度降低,若Am低于0.5,則水泥強度發(fā)展很慢。(2)鋁硅比系數(shù)(A/S)A/S越高,S越少,水泥強度越高。A/S大于7時,水泥標號可達到325#,A/S大于9時,水泥標號可達到425#。(3)水泥熟料的礦物組成計算CA=1.55(2Am-1)(A-1.70S-2.53M);CA2=2.55(1-Am)(A-1.7S-2.53M)C2AS=4.57S;CT=1.70T;C2F=1.7;MA=3.53M。(1)鋁酸鹽堿度系數(shù)(Am)533、生產(chǎn)方法可采用熔融法和燒結(jié)法。(1)熔融法將生料置于電爐、高爐、反射爐或轉(zhuǎn)爐中熔融制取熟料。實際生產(chǎn)的熔融溫度1300~1400℃。(2)燒結(jié)法回轉(zhuǎn)窯燒成,燒成溫度1300~1330℃。3、生產(chǎn)方法54四、高鋁水泥的硬化過程高鋁水泥水化生成的CAH10、C2AH8屬于六方晶系,所形成的片狀與針狀晶體互相交叉搭接,形成堅固的骨架結(jié)構(gòu),氫氧化鋁凝膠填充其間,且結(jié)合水量大,因此孔隙率低,結(jié)構(gòu)致密,使水泥獲得較高的機械強度。四、高鋁水泥的硬化過程高鋁水泥水化生成的CAH55五、高鋁水泥的性能1、強度GB201-81規(guī)定,高鋁水泥分為四個標號。特性:強度發(fā)展非常迅速,24h幾乎可達到最高強度的80%。在低溫(5~10℃)也能很好硬化。但其強度發(fā)展與養(yǎng)護溫度、水灰比的關(guān)系很大,水化產(chǎn)物的晶型轉(zhuǎn)變還將導致強度倒縮。溫度高于30℃,水泥強度劇烈下降。使用環(huán)境溫度不得高于30℃。五、高鋁水泥的性能1、強度562、凝結(jié)時間初凝不得早于40min,終凝不得遲于10h。溫度低于25℃,對凝結(jié)時間不明顯;超過25℃,凝結(jié)變慢。因此高鋁水泥不需要加石膏作緩凝劑。增加溶液pH值的物質(zhì)如CH、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等可加速高鋁水泥凝結(jié);而NaCl、KCl、NaNO3、酒石酸、檸檬酸、糖蜜、甘油等可使水泥凝結(jié)變慢。少量CaSO4(0.25%)能延緩凝結(jié),但1%的CaSO4可使水泥終凝縮短至30min以下。硅酸鹽水泥與高鋁水泥復合,將縮短凝結(jié)時間和降低水泥強度,在一定范圍內(nèi)的混合物甚至可能出現(xiàn)瞬凝。2、凝結(jié)時間573、耐腐蝕性(1)抗硫酸鹽性能主要礦物低堿性鋁酸鈣,水化時不析出游離CH;水泥石液相堿度低,從而增加鈣礬石的溶解度,使其均勻分布在混凝土孔隙中。另外,水泥水化生成鋁膠,使水泥石結(jié)構(gòu)致密,抗?jié)B性好。3、耐腐蝕性58(2)耐酸性

對碳酸和稀酸(pH值不小于4)具有很好的穩(wěn)定性。原因:存在鋁膠。當pH大于4時,鋁膠才從鋁酸鹽溶液中沉淀出來。因此在pH值降低到4以下之前,硬化水泥漿體在酸溶液中不再溶解。(3)碳化碳化反而使強度增大。(4)抗堿性抗堿性較差。(2)耐酸性594、水化熱

總水化熱為450~500J/g,與硅酸鹽水泥相近。但高鋁水泥24h內(nèi)水化熱達到70~90%,而硅酸鹽水泥相應(yīng)僅放出25~50%。4、水化熱605、密度、細度

密度3.2~3.25;細度要求80微米方孔篩篩余不超過10%,比表面積不得低于240m2/kg。6、耐熱性干燥的高鋁水泥在900℃下還有原始強度的70%。1300℃還保留53%的原始強度。5、密度、細度61六、高鋁水泥的應(yīng)用1、用于軍事、搶修、搶建、耐硫酸鹽腐蝕和冬季施工等特殊工程;2、配制不定形耐火材料;3、配制膨脹水泥及自應(yīng)力水泥。六、高鋁水泥的應(yīng)用1、用于軍事、搶修、搶建、耐硫酸鹽腐蝕和冬62油井水泥油井水泥63一、概述油井水泥是石油、天然氣勘探和開采時,油、氣井固井處理的專用水泥品種。固井作業(yè)的具體過程是當鉆井深度達到設(shè)計要求后,將鋼質(zhì)套筒下入井內(nèi),然后注入水泥漿,依靠水泥漿體把井內(nèi)泥漿從套管與井壁間隙中強制排除,替代的水泥漿體隨后使套管與井壁固結(jié)為一體,將地層內(nèi)不同的油、氣、水層封隔起來,形成通暢的油流管道。一、概述油井水泥是石油、天然氣勘探和開采時,油、氣井固井處理64油井水泥的使用環(huán)境地下巖層結(jié)構(gòu)十分復雜,地層下環(huán)境的溫度和壓力隨深度增加不斷變化,一般油井深度每增加30m,井溫升高1℃,井深每增加1m,壓力增加980~1960Pa,使得油井水泥的實際應(yīng)用條件非常復雜、多變。油井水泥的使用環(huán)境地下巖層結(jié)構(gòu)十分復雜,地層65二、技術(shù)性能流動性后,水泥漿具有較低的稠度,較高的沉降穩(wěn)定度和較低的游離水含量,有利于作用中的泵送凝結(jié)時間適宜,對不同井溫、井壓條件,水泥漿體有較長的稠化時間,保證固井過程結(jié)束后能快速凝結(jié)漿體密度范圍適宜,以保證各種巖層構(gòu)造的固井施工需要漿體強度發(fā)揮較快,固井施工結(jié)束后漿體迅速硬化,并保持長期穩(wěn)定硬化的漿體密實性好,不透水,不透氣,且對各

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