新闻中心

重要事件

A/S大于7时

2020-07-06 17:43 作者:pokerstars官网下载 点击:

  铝酸盐水泥_其它_职业教育_教育专区。高铝水泥 一、概述 高铝水泥,又称矾土水泥或铝酸盐水泥,是以铝酸钙为主的熟料经 磨细制成的水硬性胶凝材料。 1918年高铝水泥真正投入商业性生产。具有十分典型的早强快硬特 性,最初主要用于军事工

  高铝水泥 一、概述 高铝水泥,又称矾土水泥或铝酸盐水泥,是以铝酸钙为主的熟料经 磨细制成的水硬性胶凝材料。 1918年高铝水泥真正投入商业性生产。具有十分典型的早强快硬特 性,最初主要用于军事工程,如法国军队在第一次世界大战中用其构筑 炮座和其他特殊工程。目前这种水泥不仅用于军事工程,而且还广泛应 用于各类抢修工程,冬季施工和要求早强的特殊工程。另外,高铝水泥 还具有良好的耐高温特性,可用于制备耐热混凝土,作窑炉内衬材料, 还是配制膨胀水泥和自应力水泥的主要组分。 二、组成 1、矿物组成 由于高铝水泥以Al2O3、CaO、SiO2为主 要成分,因此其矿物组成为C12A7、CA和 C2S,CA、C2S和C2AS,或CA、C2AS和 CA2。 (1)铝酸一钙(CA) CA是高铝水泥的主要矿物,它使高铝水泥的初 始强度发展速率远比高C3S含量的硅酸盐水泥快。 其特点是凝结正常,硬化迅速,是高铝水泥强度的 主要来源。但是CA含量过高时,强度发展主要集中 在早期,后期强度增进率不显著。 CA属于单斜晶系,熔融温度1600℃。其晶形与 煅烧方法、冷却条件等因素有关,熔融法生产高铝 水泥熟料中的CA呈棱柱状(5~10微米),烧结法 生产熟料中的CA呈不规则矩形或板状。 (2)二铝酸一钙(CA2) 高铝水泥中CaO含量较低时,CA2较多。其水 化硬化较慢,早强低,但后期强度能不断增长。如 果CA2含量过高,将影响高铝水泥的快硬性能。但 随CA2增加,水泥的耐热性能提高。属于单斜晶系。 熔融法生产时,CA2晶体呈巨大棱柱状;烧结法生 产时,呈粒状(10~20微米)。 (3)七铝酸十二钙(C12A7) 结构中铝和钙的配位极不规则,结构中存在大 量空腔,水极易进入。因此,C12A7水化、凝结极快, 但强度不及CA高。当水泥中C12A7较多时,水泥出 现快凝,甚至强度倒缩,耐热性下降。 (4)钙铝黄长石(C2AS) 晶格中离子配位对称性很高,故水化活性极低。 (5)六铝酸一钙(CA6) 低钙铝酸盐水泥中常见的一种矿物,为惰性矿 物,无水硬性。但其可提高水泥的耐热性。 2、化学组成 主要化学成分为CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3,还有少量 的MgO、TiO2等。 (1)氧化铝(Al2O3) 氧化铝是保证形成低碱性铝酸钙的基本成分,我国采用 烧结法生产时氧化铝大于45%;国外氧化铝为35%~45%。 氧化铝过低,熟料中易出现C12A7,使水泥快凝,强度下降; Al2O3过高,CA2过多,使水泥早期强度降低。 (2)氧化钙 氧化钙过高,熟料中容易出现C12A7;氧化钙过 低,大量形成CA2。熟料烧成温度随CaO含量增加 而降低,采用烧结法生产时,若CaO过高,烧成温 度范围较窄,生产不易控制。 (3)氧化硅 适量(4%~5%)能促进生料更均匀地烧结,加 速熟料形成。但氧化硅过多,C2AS含量相应增加, 水泥的早强性能降低。一般认为SiO2含量不宜超过 10%。 (4)氧化铁 熔融法生产时,氧化铁能降低熔融温度,但含 量不宜超过15%;烧结法生产时,少量氧化铁使熟 料易于烧结,但超过4%时熟料容易产生夹馅现象, 即表面正常,内部生烧,使水泥的凝结变快,强度 降低。 (5)二氧化钛 含量超过4%时,水泥活性降低。 (6)氧化镁 少量MgO(1%~2%)能加速熟料形成,降低高铝熔融 物的粘度和熔融温度。随着MgO增多,镁铝尖晶石相应增加, MA不具有胶凝性,生产中MgO含量应不小于2%。 (7)其他 碱可使熔融温度降低,但含量超过0.5%,会引起水泥快 凝和强度下降。P2O5含量超过1%时,水泥的强度下降。 三、高铝水泥的生产 一、原料 生产高铝水泥的原料为矾土和石灰石。 矾土主要成分为Al2O3,我国采用回转窑烧结法生产水泥时对矾土的要求 为: SiO210%,Al2O370%,Fe2O31.5%,TiO25%, Al2O3/SiO27%。熔融法生产水泥时可采用低品位铁矾土。 对石灰石的要求为: 要求采用较纯的石灰石,其中CaO≥52%,SiO21,MgO2%。 2、配料计算 与硅酸盐水泥熟料生产相似,为了得到含适量 CA的高铝水泥熟料,必须控制熟料中CA与CA2的比 例。一般采用铝酸盐碱度系数(Am)和铝硅比系数 (A/S)来配制。 (1)铝酸盐碱度系数(Am) 铝酸盐碱度系数( Am ),是指熟料中形成CA和CA2的CaO量与熟料中铝酸钙全部为 CA时所需的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,当Am=1时,其余Al2O3全部化合成CA,而不存在CA2;当Am=0.5时, 只形成CA2,而不存在CA。我国生产高铝水泥时,Am下限一般为0.5左右,上限值为 0.8~0.9。当上限值接近于1时,用熔融法制得的水泥会出现快凝;烧结法生产水泥时易结 窑引起产量明显下降。Am降低,水泥凝结变慢,强度降低,若Am低于0.5,则水泥强度 发展很慢。 (2)铝硅比系数(A/S) A/S越高,S越少,水泥强度越高。A/S大于7时,水泥标号可达到325#,A/S大于9时,水 泥标号可达到425#。 (3)水泥熟料的矿物组成计算 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。 3、生产方法 可采用熔融法和烧结法。 (1)熔融法 将生料置于电炉、高炉、反射炉或转炉中熔融 制取熟料。实际生产的熔融温度1300~1400℃。 (2)烧结法 回转窑烧成,烧成温度1300~1330 ℃。 四、高铝水泥的硬化过程 高铝水泥水化生成的CAH10、C2AH8属于六方 晶系,所形成的片状与针状晶体互相交叉搭接,形 成坚固的骨架结构,氢氧化铝凝胶填充其间,且结 合水量大,因此孔隙率低,结构致密,使水泥获得 较高的机械强度。 五、高铝水泥的性能 1、强度 GB201-81规定,高铝水泥分为四个标号。 特性:强度发展非常迅速,24h几乎可达到最高强度的80%。 在低温(5~10℃)也能很好硬化。但其强度发展与养护温度、 水灰比的关系很大,水化产物的晶型转变还将导致强度倒缩。 温度高于30 ℃,水泥强度剧烈下降。使用环境温度不得高于 30 ℃。 2、凝结时间 初凝不得早于40min,终凝不得迟于10h。温度低于25 ℃,对凝结时间不明 显;超过25 ℃,凝结变慢。因此高铝水泥不需要加石膏作缓凝剂。增加溶液pH 值的物质如CH、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等可加速高铝水泥凝结;而NaCl、 KCl、NaNO3、酒石酸、柠檬酸、糖蜜、甘油等可使水泥凝结变慢。少量 CaSO4(0.25%)能延缓凝结,但1%的CaSO4可使水泥终凝缩短至30min以下。 硅酸盐水泥与高铝水泥复合,将缩短凝结时间和降低水泥强度,在一定范围 内的混合物甚至可能出现瞬凝。 3、耐腐蚀性 (1)抗硫酸盐性能 主要矿物低碱性铝酸钙,水化时不析出游离CH; 水泥石液相碱度低,从而增加钙矾石的溶解度,使 其均匀分布在混凝土孔隙中。另外,水泥水化生成 铝胶,使水泥石结构致密,抗渗性好。 (2)耐酸性 对碳酸和稀酸(pH值不小于4)具有很好的稳定 性。原因:存在铝胶。当pH大于4时,铝胶才从铝 酸盐溶液中沉淀出来。因此在pH值降低到4以下之 前,硬化水泥浆体在酸溶液中不再溶解。 (3)碳化 碳化反而使强度增大。 (4)抗碱性 抗碱性较差。 4、水化热 总水化热为450~500J/g,与硅酸盐水泥相近。 但高铝水泥24h内水化热达到70~90%,而硅酸盐水 泥相应仅放出25~50%。 5、密度、细度 密度3.2~3.25;细度要求80微米方孔筛筛余不超 过10%,比表面积不得低于240m2/kg。 6、耐热性 干燥的高铝水泥在900℃下还有原始强度的70%。 1300℃还保留53%的原始强度。 六、高铝水泥的应用 1、用于军事、抢修、抢建、耐硫酸盐腐蚀和冬季施工等 特殊工程; 2、配制不定形耐火材料; 3、配制膨胀水泥及自应力水泥。 油井水泥 一、概述 ? 油井水泥是石油、天然气勘探和开采时,油、气井固井处理的专用水 泥品种。 ? 固井作业的具体过程是当钻井深度达到设计要求后,将钢质套筒下入 井内,然后注入水泥浆,依靠水泥浆体把井内泥浆从套管与井壁间隙 中强制排除,替代的水泥浆体随后使套管与井壁固结为一体,将地层 内不同的油、气、水层封隔起来,形成通畅的油流管道。 油井水泥的使用环境 地下岩层结构十分复杂,地层下环境的温度和 压力随深度增加不断变化,一般油井深度每增加 30m,井温升高1℃,井深每增加1m,压力增加 980~1960Pa,使得油井水泥的实际应用条件非常 复杂、多变。 二、技术性能 ? 流动性后,水泥浆具有较低的稠度,较高的沉降稳定度和 较低的游离水含量,有利于作用中的泵送 ? 凝结时间适宜,对不同井温、井压条件,水泥浆体有较长 的稠化时间,保证固井过程结束后能快速凝结 ? 浆体密度范围适宜,以保证各种岩层构造的固井施工需要 ? 浆体强度发挥较快,固井施工结束后浆体迅速硬化,并保 持长期稳定 ? 硬化的浆体密实性好,不透水,不透气,且对各种侵蚀介 质有良好的抵抗能力 三、油井水泥的种类 根据我国国家标准GB10238-88,油井水泥分为 两大类:普通油井水泥和特种油井水泥。其中,普 通油井水泥又分为九个级别三种类型,API A级到 API J极油井水泥;特种油井水泥分为超深井水泥、 低密度油井水泥、膨胀油井水泥。 1 、API A级油井水泥 ? A级油井水泥属硅酸盐水泥系列,适合于无特殊 性能要求的、自地面起1800m井深的固井作业 ? 一般来说,A级油井水泥具有可泵送性好、凝结 硬化快及早期强度高的特点,对于高压井效果特 别好,有利于防止油、气上窜,提高固井质量。 2 、API B级油井水泥 B级油井水泥与A级水泥相比,适用油井深度相 同。但B级油井水泥具有抗硫酸盐性能,可分中抗 硫酸盐型和高抗硫酸盐型。 3 、API C级油井水泥 适用于井深1830m深度,分为普通型、 中抗硫酸盐型、高抗硫酸盐型三种,其突出 特点是要求水泥具有早强性能。一般采用烧 制特定组成的熟料和高细磨来生产C级油井水 泥。 4、API D、E、F级油井水泥 适用于中井深和深井,其中D型适用于中 温中压条件下1830~3050m;E级适用于 3050~4270m井深;F级适用于3050~4880m 井深。 5、API G、H级油井水泥 适用于自地面至2440m的井深度。称为基本油 井水泥: (1)在生产时除掺加少量石膏外不得掺加其他 任何外加剂; (2)使用时能与多种外加剂配合,可适应较大 的井深和温度变化范围。 6、API J级油井水泥 适用于3660~4880m的井深度,具有耐高 温性能。高温高压下具有高强度,以高C2S 含量水泥为主。 7、特种油井水泥 (1)超深井水泥:5000m以上井深。 (2)低密度油井水泥:针对地层压裂系数低,为防止正 常密度水泥浆液压力超过地层承受力而压裂破坏,造成水泥 浆体损失,不能实现正常固井目的的情况而研制的水泥。 (3)膨胀油井水泥:主要依靠水泥水化硬化过程中的适 度体积膨胀,进一步增强套管与井壁间的粘结作用,改善固 井质量。

pokerstars官网下载

返回

网站地图

Copyright©pokerstars官网下载    技术支持:华润水泥控股有限公司