Цемент — это общее название вяжущего материала в строительной отрасли, Цемент — один из важнейших строительных материалов. При затворении водой цемент сначала представляет собой пластичную массу, затем твердеет до состояния камня. Цемент используется совместно с наполнителями, в виде щебня и песка.Цемент тампонажный (портландцемент тампонажный) — это разновидность портландцемента, предназначенного для цементирования нефтяных и газовых скважин. Данный цемент изготовляют совместным тонким измельчением клинкера и гипса.
По температурному режиму применения цемент тампонажный выпускается в двух видах:
- для низких температур до 50°С, например ПЦТ-I-50;
- для умеренных температур до 100°С, например ПЦТ-I-100.
Цемент тампонажный облегченный (портландцемент тампонажный облегченный) — представляет собой сухую смесь цемента тампонажного и облегчающей добавки. Отсюда и характеристика «облегченный» в наименовании. Если у цемента тампонажного плотность составляет 1,7 г/см3, то у облегченного 1,4-1,6 с погрешностью 0,04 г/см3. Значение плотности зависит от количества в цементе облегчающей добавки. По требованиям ГОСТ 1581-96, ее количество в процентном соотношении не должно превышать 70%.
Тампонажные растворы
Модификация свойств буровой смеси
Корректировка тех или иных качеств не всегда возможна обычными средствами и материалами, поэтому целесообразнее использовать специальные присадки и добавки, которые эффективно и точечно изменяют нужные свойства. В их числе отмечаются следующие модификаторы:
- Карбонат натрия. Используется для сокращения времени схватывания. С помощью данного ускорителя получают быстросхватывающиеся растворы, пригодные для использования при температурах до 55-65 °С.
- Бентонит. Увеличивает показатель начальной подвижности промывочного раствора, оптимизируя мероприятия по его закачке. Этот модификатор рекомендуется использовать применительно к тампонажным растворам, плотность которых варьируется от 1,5 до 2,2 г/см3.
- Гипсоцементные суспензии. Улучают способность раствора к водоотдаче. Основа становится более стойкой к растворению в воде. Для промывочных составов использование суспензий бессмысленно, однако в целях укрепления ствола – вполне допустимо.
- Цементно-смолистые добавки. Разновидность пластификатора с эпоксидными смолами, которые применяются для промывки скважин с осложнениями водоносных пластов.
Цемент тампонажный облегченный, аббревиатура
Аббревиатура ПЦТ в современном производстве ничто иное как ПортландЦемент Тампонажный. Имея много марок заглавие цемента остается неизменным — ПЦТ. «Oil-well portland cement» — тампонажный портландцемент (Англо-русский словарь нефтегазовой промышленности, Большой англо-русский и русско-английский словарь)
Аббревиатура ПЦТ может скрывать за собой и пылеуловитель циклонного типа и первичный цифровой тракт, но в нашей отрасли ПЦТ — прежде всего востребованный тампонажный материал высокого качества. ПЦТ может быть облегченный, армированный, арктический, утяжеленный, длительного хранения.
Технология и способы цементирования скважин. Расчет цементирования. Пособие для помбура.
Рассмотрим аббревиатуру цемента тампонажного облегченного на примере ПЦТ-III-об-4-50. Аббревиатура ПЦТ — это сокращение портландцемент тампонажный. Об- облегченный. Как вариант, есть еще УТ-утяжеленный. Но в нашем случае цемент облегченный.
III- обозначает цемент с минеральными добавками, регулирующими плотность цементного теста. Добавка, как указано выше комплексная облегчающая. Цифра 4 и является значеним плотности- 1,4. Последняя цифра 50 (могут быть врианты 100 или 150) это обозначение режима для низких, умеренных и повышенных температур.
Основные технические характеристики
Они будут зависеть от типа вяжущего вещества, производителя и наличия или отсутствия добавок.
- Механическая прочность спустя 8 часов достигает 2,1-10,3 МПа в зависимости от температуры. Максимальный показатель наблюдается при 60 °С.
- Жесткость на изгиб варьируется в диапазоне 0,7-3,5 и зависит от производителя и марки.
- Остаточная масса на сите с сетью №0,08 — не более 15%.
- Удельная поверхность — не больше 270 м²/кг.
- Показатель отделения влаге не должен превышать 10.
- Растекаемость под действием влаги варьируется в зависимости от вида. Непластифицированный тампонажный цемент может растекаться со скоростью до 200 мм. Пластифицированный — до 220.
- Состав застывает до консистенции 30 за 90 минут и больше.
Все характеристики должны быть приведены в пометке изготовителя вместе с информацией о дате производства. Портландцемент теряет свойства через полгода или под действием воздуха.
Скорость затвердевания будет зависеть от температурных показателей в скважине и процента щелочных веществ в составе. Если температура превышает 60 °С, время застывания может меняться.
Марки тампонажного портландцемента
Завод производит и поставляет цемент тампонажный марок:
- Портландцемент ПЦТ-I-50
- Портландцемент ПЦТ-II-50
- Портландцемент ПЦТ-III-об-4-50
- Портландцемент ПЦТ-III-об-4-100
- Портландцемент ПЦТ-III-об-4-150
- Портландцемент ПЦТ-III-об-5-50
- Портландцемент ПЦТ-III-об-5-100
- Портландцемент ПЦТ-III-об-5-150
- Портландцемент ПЦТ-III-об-6-50
- Портландцемент ПЦТ-III-об-6-100
- Портландцемент ПЦТ-III-об-6-150
- Портландцемент ПЦТ-I-G-CC-1
- Цемент тампонажный ЦТО
- Цемент тампонажный ЦТР
- Цемент тампонажный ОТМ
- Цемент тампонажный РТМ
- Портландцемент ПЦТ-I-100
Технология применения
Поскольку тампонажный цемент приходится заливать не вручную, а закачивать насосами, массу делают достаточно жидкой. Для этого на 2 части сухой смеси добавляют 1 часть воды. Полученная масса называется пульпой. Если температура высокая, пульпа может затвердеть уже за 1,5-10 часов. Чем выше температура, тем быстрее схватится цемент тампонажный.
Применение в холодных скважинах (или если масса используется при гидроизоляционных работах на возведении зданий в холодное время года) приводит к тому, что процесс затвердения начнется через 2-3 часа и завершится часов через 20-22. Дольше всего застывает солестойкий цемент.
Показатель прочности на изгиб через двое суток после полного застывания таков:
- Если отсутствует нагрев – приблизительно 62 кГ/см.
- Если температура стабильно высокая — 27 кГ/см.
Но это только в том случае, если использовался качественный тампонажный цемент. Как проверить его качество? Есть очень простой и надежный способ – выполнить пробу через сито. Для этого нужно тщательно просеять через сито немного сухого порошка. Если в сите осталось ¾ части от начального объема, материал качественный.
Можно проверить и на глазок, но это могут сделать лишь те, кто имеет большой опыт работы с тампонажным цементом. В противном случае придется доверять продавцу. Но при этом стоить обратить внимание и на состав сухой смеси – количество гипса не должно быть больше чем 3,5 %.
Тампонажные растворы в тоннелестроении
Опубликовано 19 февраля 2020, среда
Развитие крупных городов в современном мире неразрывно связано с активным освоением подземного пространства. В Москве протяженность одних только линий метрополитена планируется увеличить более чем на 100 километров и ввести в действие более 60 станционных комплексов. Помимо линий метрополитена подземная инфраструктура включает в себя такие ответственные и протяженные сооружения, как кабельные и канализационные коллекторы, автодорожные тоннели и т.д.
Современное строительство подземных инженерных сооружений ведется с применением механизированных тоннелепроходческих комплексов (ТПМК). Одной из особенностей применения данных комплексов является образование в процессе проходки между внешней поверхностью обделки и породным массивом так называемого технологического зазора. Размер технологического зазора может достигать 350 мм, что составляет от 2 до 15% от внутреннего объема тоннеля.
Строительство метрополитена всегда ведётся в районах с уже сложившейся инфраструктурой, располагается в непосредственной близости от действующих транспортных магистралей, напорных газо- и водопроводов, кабельных и канализационных коллекторов, а значит малейшее смещение уровня земной поверхности может привести к катастрофическим последствиям.
Просадки, возникающие при проходке тоннелей с помощью ТПМК можно разделить на четыре группы:
- просадки, возникающие перед забоем щита;
- просадки, проявляющиеся на уровне оболочки щита;
- просадки, возникающие из-за неправильного или несвоевременного тампонажа заобделочного пространства.
- долговременные просадки, реализующиеся после удаления ТПМК на значительное расстояние.
Большая часть просадок земной поверхности, возникающих в результате щитовой проходки, происходят из-за некачественного или несвоевременного тампонажа заобделочного пространства.
Качественное заполнение пространства за обделкой тоннеля решает основные проблемы всей проходки, потому что позволяет снизить просадки грунта вокруг тоннеля и обеспечить равномерный контакт между обделкой и грунтом. Современные ТПМК с грунтопригрузом позволяю выполнять заполнение заобделочного пространства в продольном направлении через трубопроводы, находящиеся в оболочке щита, благодаря чему нагнетание производиться одновременно с движением ТПМК.
Проводить работы по нагнетанию растворов за обделку тоннеля следует с учётом требований ВСН 132-92 «Правила производства и приёмки работ по нагнетанию раствора за тоннельную обделку», требований СТО НОССТРОЙ 2.27.19-2011 «Сооружение тоннелей тоннелепроходческими механизированными комплексами с использованием высокоточной обделки» и положений Технологического регламента на проходку, разрабатываемого научно-исследовательскими институтами под каждый проект с учётом его специфики.
При выполнении различных проектов необходимо учитывать:
- инженерно-геологические условия трассы тоннеля,
- характеристики грунта,
- объём нагнетания,
- скорость проходческих работ и др.
В результате анализа этих данных определяются физико-механические характеристики тампонажных растворов. Состав раствора и процедуры нагнетания должны обеспечивать постоянную и равномерную подачу раствора по линиям нагнетания, что позволит гарантировать эффективную работу всей системы и снизить необходимость в её чистке.
После утверждения состава исходного тампонажного раствора важно выдержать такие характеристики как:
- сроки схватывания,
- однородность,
- водоотделение,
- высокую подвижность и сохранение способности к перекачке насосами в течение времени, назначаемого по условиям транспортировки тампонажного раствора к забою.
При этом важно помнить, что применение правильно подобранного раствора может оказаться не эффективным при отсутствии надлежащего контроля и несоблюдении технологического процесса.
Тампонажный раствор производится на растворном узле и транспортируется в хвостовую часть ТПМК, откуда уже подаётся в заобделочное пространство. Нагнетание раствора — это динамический процесс, параметры которого необходимо контролировать и систематически сопоставлять с проектными величинами. Контроль фактического объёма поданного раствора и сопоставление его с расчётным объемом помогает избежать проседания поверхности грунта. Объём раствора необходимый для заполнения пространства между выработкой и поверхностью обделки рассчитывается с учётом водопроницаемости грунта, так как превышение объёмов подаваемого раствора, в сравнении с расчётной величиной, может указывать на перебор грунта, что приводит соответствующим мероприятиям с ТПМК.
Кроме того, проходчикам приходится сталкиваться с такими проблемами как:
- нестабильное качество поставляемых материалов,
- постоянная корректировка составов под меняющиеся условия проходки,
- сложности с транспортировкой тампонажных растворов из-за того, что строительство производится в местах плотной застройки.
Сегодня ЛафаржХолсим Россия принимает активное участие в реализации инфраструктурных проектов, в том числе и строительстве метрополитена, в качестве надежного поставщика строительных материалов и комплексных решений.
Проанализировав потребности производителей работ и технологические особенности реализации проектов строительства транспортных тоннелей, компания разработала новую линейку продуктов INTROMIX.
INTROMIX — линейка продуктов тампонажных растворов для нагнетания за обделочное пространство при сооружении транспортных тоннелей, метрополитенов, коллекторных тоннелей, шахтных стволов и других подземных инженерных сооружений.
Преимущества решения INTROMIX:
- обеспечивает равномерную передачу горного давления на обделку тоннеля;
- oпредупреждает деформацию обделки и окружающего горного массива;
- повышает качество гидроизоляции обделки;
- создает дополнительную защиту обделки от коррозионного воздействия грунтов.
Решение INTROMIX включает в себя ряд продуктов и услуг:
- Консультация и подбор составов тампонажных растворов с учетом инженерно-геологических условий проекта и специфики технологического процесса производства работ по нагнетанию.
- Поставка сырьевых материалов (цемент, песок).
- Поставка многокомпонентных вяжущих и сухих смесей для производства тампонажных растворов.
- Установка мобильного растворно-смесительного узла непосредственно на площадке строительства, поставка сырьевых компонентов, производство и поставки тампонажного раствора «под ключ».
Все сырьевые компоненты и конечные свойства растворов имеют стабильные показатели и эффективно подходят для применения в вариативных инженерно-геологических условиях проходческих работ и при использовании различного технологического оборудования.
Все составы тампонажного раствора разрабатываются в специализированной цементно-бетонной лаборатории и соответствуют требованиям нормативно-технической документации. Все работы выполняются в соответствии с Техническим регламентом и Стандартом организации на производство и применение материала, согласованными с Филиалом АО «ЦНИИС «НИЦ Тоннели и метрополитены».
Источник: xn—-btbkfigffl2amn.xn--p1ai
Тампонажный цемент: марки, состав и области применения
Одна из разновидностей портландцемента — тампонажный цемент. Этот вид портландцемента можно использовать в широчайшем диапазоне при проведении тампонажных работ. Он занимает одно из важнейших мест благодаря хорошему сочетанию технических и строительных свойств.
Специфические особенности
То, чем отличается от портландцемента тампонажный цемент, – состав: для его изготовления в измельченную клинкерную основу с гипсом вносят определенные добавки.
Для нефтяных и газовых скважин изготавливаются разные типы смесей, которые разделяются на следующие подвиды:
- Гигроскопический. Для получения материала в сухую массу вводят гидрофобизатор триэтаноламина.
- Утяжеленный. Для изготовления смешивают цементный клинкер с гипсом и утяжеляющими добавками. Таковыми может служить железная руда в виде тяжелых шпальтов, гематитов, магнетитов.
- Песчанистый. Для получения материала этого подвида в смесь добавляют кварцевый песок с гипсом. Количество компонентов не должно быть больше 50 % для «горячих» скважин и меньше 20 % для «холодных».
- Солестойкий. Используется там, где соли в грунтовых водах имеют высокую концентрацию. Это приводит к возникновению коррозии, но добавление тонкоизмельченного кварцевого песка устраняет это недостаток.
Технические характеристики каждого вида зависят от пропорций и свойств компонентов. Таковыми могут выступать кварцевый песок, минеральные вещества, известняк, шлак.
Технология применения
Поскольку тампонажный цемент приходится заливать не вручную, а закачивать насосами, массу делают достаточно жидкой. Для этого на 2 части сухой смеси добавляют 1 часть воды. Полученная масса называется пульпой. Если температура высокая, пульпа может затвердеть уже за 1,5-10 часов. Чем выше температура, тем быстрее схватится цемент тампонажный.
Применение в холодных скважинах (или если масса используется при гидроизоляционных работах на возведении зданий в холодное время года) приводит к тому, что процесс затвердения начнется через 2-3 часа и завершится часов через 20-22. Дольше всего застывает солестойкий цемент.
Показатель прочности на изгиб через двое суток после полного застывания таков:
- Если отсутствует нагрев – приблизительно 62 кГ/см.
- Если температура стабильно высокая — 27 кГ/см.
Но это только в том случае, если использовался качественный тампонажный цемент. Как проверить его качество? Есть очень простой и надежный способ – выполнить пробу через сито. Для этого нужно тщательно просеять через сито немного сухого порошка. Если в сите осталось ¾ части от начального объема, материал качественный.
Можно проверить и на глазок, но это могут сделать лишь те, кто имеет большой опыт работы с тампонажным цементом. В противном случае придется доверять продавцу. Но при этом стоить обратить внимание и на состав сухой смеси – количество гипса не должно быть больше чем 3,5 %.
Характеристики
Главными особенностями материала являются следующие показатели:
- Высокая скорость твердения. Но при этом подвижность смешанной с водой смеси сохраняется достаточно долго.
- Водостойкость. Раствор может твердеть даже под водой.
- Сочетание с разными наполнителями. Причем это могут быть и поверхности, имеющие физико-химическую природу, включая и сталь.
- Независимо от условий окружающей среды, затвердевшая смесь сохраняет прочность и целостность достаточно долго.
Классификационные особенности
Тампонажный цемент бывает нескольких видов. Все они отличаются по разным параметрам. Так, по составу веществ материал бывает таких типов:
- I – без добавок;
- II – с миндобавками;
- III – со спецдобавками. Они используются, чтобы регулировать плотность раствора.
Материал III типа бывает утяжелённым (Ут) и облегченным (Об). Кроме того, каждый тип материала подразделяется на виды, предназначенные для использования при нормальных (25-50), низких (15-24), умеренных (51-100) или повышенных (101-150) температурах.
Условные обозначения
- Цемент тампонажный – ПЦТ.
- Сульфатостойкость — СС.
- Средняя плотность.
- Максимально допустимая температура при выполнении работ.
- Пластификация или гидрофобизация. Обозначаются как Пл, Гф.
- Стандартный показатель.
Пример: ПЦТ-I-СС-100. Обозначение несет такую информацию: материал является тампонажным портландцементом, не содержащим добавок, является сульфатостойким. Предназначен для использования при температуре от 51 до 100 градусов.
ПЦТ-III-УТ1-100. Это тампонажный вид портландцемента, облегченный тип с плотностными показателями 2,1 г/см 3 . Можно работать с материалом при умеренной температуре.
ПЦТ-III-Об5-50 — цемент тампонажный. Является облегченным типом. Обладает плотностными показателями 1,5 г/см 3. Допускается к работе при нормальных температурах.
Проверка качества
Этот материал предназначен для создания гидроизоляции скважин, но нередко используется тампонажный цемент в строительстве при возведении некоторых жилых или промышленных объектов. Но чтобы материал смог выполнить предназначенную задачу, обеспечить герметичность и надежность созданного сооружения и при этом был экологически безопасным, он должен быть качественным, а состав – соответствующим сложности и особенностям поставленных задач. Для этого созданные смеси проходят проверку.
Есть разные методы испытания тампонажного цемента, чем и занимаются специализированные лаборатории. Они определяют следующие показатели:
Источник: fb.ru