Тампонажный раствор

 

ТАМПОНАЖНЫЙ РАСТВОР, включающий вяжущее, материал, содержащий низкоосновные гидросиликаты кальция, и воду, отличающийся тем, .что, с целью повышения прочности, сокращения сроков схватывания и повышения линейного расширения при. отрицательных температурах, он в качестве вяжущего содержит смесь двуводного гипса и карбоалюминатного шлама, образующегося пр производстве высших сортов глинозема, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Двуводный гипс20-15 Карбоалюминатный шлам 20-15 Материал, содержащий низкоосновные гидросиликаты кальция10-20 Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОЮ (И) (594 E 21 В 3 138

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10-20

Остальное

С: е, (21) 3758399/22-03 (22) 25.04.84 (46) 30.12.85. Бюл. Ф 48 (71) Государственный ордена Трудового Красного Знамени всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт цементной промьппленности (72) В.И.Корнеев, Н.Н.Шестопалова, И.А.Одинцова, Ю.В.Никифоров и И.Н.Клячкина (53) 622.243.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 834330, кл. Е 21 В 33/138, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 787617s кл. Е 21 В 33/138, 1980.

I (54) (57) ТАМПОНАЖНЬ Й РАСТВОР, включающий вяжущее, материал, содержащий низкоосновные гидросиликаты кальция, и воду, о т л и ч а .ю шийся тем,,что, с целью повышения прочности, сокращения сроков схватывания и повьппения линейного расширения при, отрицательных температурах, он в качестве вяжущего содержит смесь двуводного гипса и карбоалюминатного шлама, образующегося пр производстве высших сортов глинозема, при следующем соотношении компонентов, мас.Е:

Двуводный гипс 20-15

Карбоалюминатный шлам 20-15

Материал, содержащий низкоосновные гидросиликаты кальция

Вода

1201490

Изобретение относится к тампонаж- ным растворам и может быть использовано для крепления скважин при отрицательных температурах в районах многолетнемерзлых пород, : Цель изобретения — повышение проч" ности, сокращение сроков схватывания и повышение линейного расширения тампоцажного раствора при отрицательных температурах.

В качестве двуводного гипса может быть применен фосфогипса двугидрат, фторгипс и борогипс.

В качестве материала, содержащего низкоосновные силикаты кальция, возможно применение основного доменного шлака с моДулем активности не менее Мд = 0,2 и модулем основности

М = 1,14-1,39 (и, = 1,25), электротермофосфорного шлака, соответствующего ГОСТ 3476-74, или шлакозольной смеси с Мц =0,25. Карбоалюминатный шлам, образующийся при производстве высших сортов глинозема, имеет следующий химический состав,%:

СаО 43,60-41,1; Al<О 13,25-20,5;

Ге О 0,68-0,20; Si0 3,16-0,5;

n.n.é. 27,30-36,5; К О 0,4-0,2.

Сущность изобретения заключается в том, что шлам взаимодействует с гипсом .. образованием трисульфогидроалюмината кальция. Скорость их взаимодействия достаточно велика, что обусловливает быстрое твердение композиции при низких температурах без введения противоморозных добавок. Камень на основе трисульфогидроалюмината кальция характеризуется высокими плотностью и прочностью при изгибе, обусловленными игольчатой структурой трисульфогидроалюмината кальция, а также его способностью к расширению. Процесс образования трисульфогидроалюмината кальция сопровождается значительным тепловыделением в начальный период твердения вяжущего, в результате чего не требуется подогрев тампонажного раствора в процессе приготовления.

Включение в состав тампонажного раствора материала, содержащего низкоосновные силикаты кальция, повышает его подвижность и долговечность камня на основе трисульфогидроалюмината кальция.

Пример. В лабораторных условиях института Гипроцемент были

5 t0 !

40 получены и испытаны по ГОСТ

1581-78 12 составы тампонажной смеси, приготовленные измельчением в стандартной лабораторной мельнице до тонкости 10% остатка на сите

Ф 008 двуводного гипса или фосфогипса, карбоалюминатного шлама или доменного гранулированного шлака, или электротермофосфорного шлака, или шлакозольной. смеси.

Составы тампонажного раствора и результаты физико-механических испытаний приведены в табл. 1-3.

Из представленных данных следует, что прочность при изгибе, сроки схватывания и линейное расширение тампонажного раствора известного состава уступают соответствующим характеристикам предлагаемого.

Так, сроки схватывания предлага- . емого тампонажного раствора по сравнению с известным (состав 13) сокращаются почти в два раза.

Прочность цементного камня на основе предлагаемого тампонажного раствора при низких температурах в зависимости от количества вводимого шлака превышает прочность известного почти в 1,5 раза, а линейное расширение предлагаемой композиции по сравнению с известной возрастает более чем в 8 раз, причем к двум суткам твердения линейное расширение стабилизируется. Увеличение линейного расширения композиции ведет к повышению плотности и снижению порис тости цементного камня, что положительно сказывается на водонепроницаемости камня на основе тампонажного раствора.

Замена двуводного гипса (составы 1-3) фосфогипсом (составы 6-8) не ухудшает свойств предлагаемого тампонажного раствора. Возможна также замена доменного шлака (составы

1-3) электротермофосфорным шлаком (состав 11) или шлакозольной смесью (состав 12).

Введение в состав тампонажного раствора смеси, содержащей менее 15% карбоалюминатного шлама и двуводного гипса (состав 5) ведет к увеличению сроков схватывания тампонажного раствора и снижению двухсуточной прочности при изгибе.

При введении в состав тампонажного раствора смеси, содержащей более

20% карбоалюминатного шлама и дву3 водного гипса (состав 4), растекаемость по.конусу АЗНИИ становится меньше. допустимой по ГОСТ 1581-78

1201490

Таблица 1

Компоненты

Известный

Предлагаемый

22,5

2,6

16

59,9

2абллда 2

Содераакле, вас Л

Состав вредлвгвемо танко каалог раствора

° соде@кафка - кмзхоосвоьмме гидросилкквты хвлф ро вод»

wc рбовлкмиивт

Ипакозолаквк смесь

ЗлектротермоФосФориый илвк

Сфагковмл торФ

20 20 - 10

12 Ы - . 16

so

2О

1S 15

21 21

14 14

17

14

10

20 20

20 20

50

Ф

Белиталюминатный цемент Карбоалюминатный шлам

Гипс

Глина

Доменный шлак (М„00,21)

Вода

22

20 10

И 16

1э 20

21 б

14 22 и время загустевания смеси сокращается (о 20 мин), что ведет к снижению технологичности композиции.

Содержание в составе, вес.Ж

Таблица3

РастекаСостав

Сроки схватывания, ч-мин емость, Мм

Начало

Конец

2,8

Предлагаемый 1

4«45

180

3-20

3-50

1,72

1,64

2,5

5-20

200

2,0

4-35

6-45

210

1,41

3,1

4-15

170

1,94.

1,4

7-10

220

1,27

5-10

0,83

190

2,1

-5 3-30 5-30

1,8

0,60

190

-5 4-10 5-50

0,51

200

1,5

3-40

2,2

2-30

0 86

150

6-00

4-40

1,4

0,48

200

4-10 6-20

2,4

1,76

200

2,15

6-00

-5 4-05

1,74

200

-5 4-40

0,22

7-00

160

1,7

Известный

Составитель В.Борискина

Техред А.Ач

Корректор В.Синицкая

Редактор А.Огар

Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4

-5 3-00

-5 4-30

-5 3-00

Заказ 7976/32 Тираж 539

BHHHIIH Ioc BpcTBBHHoI o комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Предел прочности при изгибе через

48 ч, ИПа

Линейное расширение через

48 ч, X