Применение цемента: где используется, для чего нужен, виды

Кроме прочности, маркировка цемента может представлять много другой важной информации. В первую очередь, обращают внимание на буквы.

• ПЦ – портландцемент.
• ШПЦ – шлако-портландцемент.
• Б – быстротвердеющий состав.
• СС – вяжущее с сульфатостойкими свойствами.
• ПЛ – цемент уже с пластификатором в составе.
• Н – нормированный, цемент с подтвержденной прочностью.
• ВРЦ – водонепроницаемый цемент (применяется в возведении гидротехнических сооружений).

Также по ГОСТу 31108 указывают наличие добавок в порошке: I обозначает, что добавок нет; II – в цементе есть минеральные компоненты. Объем добавок обозначается буквами: А – 6-20% минкомпонентов, Б – 21-35%. Добавками могут выступать пуццолан, шлак, полимеры и т.д. Скорость твердения также обозначается буквами: Н – нормально твердеющее вяжущее, С – скорость средняя, Б – быстротвердеющие смеси.

Добавки в цементе также индексируются буквой Д и цифрами, отображающими процент содержания. Д0 – добавок нет, Д20 – в состав цемента включено 20% добавок, в результате чего вещество получается более пластичным. Общее правило такое: чем выше марка, тем больше прочность; чем выше процент добавок, тем эластичнее цемент (но при критичном содержании прочность может падать).

• М100, М200, М300 – производство разных элементов и изделий с нужными характеристиками.
• М400 – применяются при заливке сборного/монолитного железобетона.
• М500 – актуален для производства гидротехнических конструкций и плит, которые находятся в воде переменного уровня, для заливки бордюров и тротуаров, фундаментов всех видов.
• М600 – бетонирование сборных конструкций повышенного качества.
• М700 – работа с постройками, где отмечены высокие нагрузки и зоны напряжения.

Область применения

Область применения цемента напрямую зависит от его свойств и характеристик. В СНиПах и ГОСТах указаны все правила и особенности применения разных марок цемента с определенными техническими характеристиками в строительстве зданий, производстве изделий и т.д. Также влияют на выбор цемента условия его применения, поставленные задачи, особенности эксплуатации.

• Проведение общестроительных работ – от строительства хозпостроек и малоэтажных домов до заливки многоэтажных зданий, в сборных и монолитных фундаментах и перекрытиях, заливке полов, стен. Применяется цемент также для замеса кладочного, штукатурного раствора.

• Дорожно-промышленное строительство – возведение взлетно-посадочных полос, мостов, гидротехнических конструкций, несущих частей многоэтажных зданий.
• Добывающая промышленность – укрепление технических сооружений, тампонирование газовых/нефтяных скважин.
• Сооружения, эксплуатируемые в сложных и агрессивных условиях – при повышенных сульфатах, в кислотах, где наблюдается частое замораживание/оттаивание.

Несколько полезных советов по использованию цемента

Чтобы произведенный из цемента бетонный раствор соответствовал всем требованиям и был пригодным для создания прочных, надежных, долговечных конструкций и изделий, необходимо помнить о некоторых правилах.

• Хранить вяжущее нужно не больше 3 месяцев и только в защищенном от влаги, ветра месте. Лучше всего на специальных поддонах, в заводских мешках.
• Правильный рецепт следует искать сразу и добавлять компоненты можно лишь на этапе смешивания сухих ингредиентов. Когда цемент затворен водой, добавлять сухие компоненты уже нельзя. Поэтому воду изначально льют по чуть-чуть, добиваясь нужной консистенции.

• Открытый мешок с цементом хранить можно не больше 1 недели при условии низкий влажности и максимум 1 день при высокой влажности.
• Скомковавшийся цемент нельзя использовать – некоторые советуют разбить камни и применять как обычное вяжущее, но реакция уже прошла и обратно не вернуть химическую формулу. Применять такой цемент можно лишь в виде наполнителя и то в объеме, не превышающем треть от общего объема наполнителей.
• При замешивании бетона нужно четко следовать пропорциям, любое отклонение понизит свойства.
• В мороз применять нужно специальный морозостойкий цемент. В сильную жару лучше не работать или организовать тщательный уход за затвердевающим бетоном.
• Больше цемента или слишком высокая марка – не значит выше прочность. Всегда нужно ориентироваться на стандарты и применять ту марку, которая подходит для конкретного вида работ. При выборе вяжущего низкой марки бетон не обеспечит нужные характеристики, высокой – расходы будут не оправданны неактуальными свойствами.

Основные виды цемента и их отличия друг от друга

Цемент представляет собой порошок серого цвета, состоящий из дробленных и обожженных с добавлением глины определенных сортов горных пород и извести. Если порошок смешать с водой, то получается цементная смесь, которую можно сразу использовать. Цемент можно получить из клинкера, гипса, известняка и прочих материалов. Технические характеристики, свойства и область применения сырья зависят от состава, используемого производителем.

Виды цемента по маркам

На упаковках с цементом производители указывают буквами и цифрами информацию о составе и базовых характеристиках. Устанавливается маркировка цемента по ГОСТ: первые буквы свидетельствуют о типе смеси: ПЦ, ШПЦ, БЦ, ВРЦ и другие (ниже дано детальное описание каждого типа). Эти данные помогают потребителю определить:

• допустимую нагрузку на бетон;
• какие добавки использовал производитель, и в каком соотношении.

После первых двух букв указываются сокращения: Б — быстротвердеющий материал, СС — сульфатоустойчивый, ВРЦ — водонепроницаемый и другие.

При добавлении различных добавок, цемент приобретает дополнительные характеристики: быстро затвердевает, не восприимчив к воздействию морской воды, морозостойкость, гидрофобность. В зависимости от процентного соотношения основных составляющих и добавок, степени помола, выполняется классификация материала по маркам, видам и прочим характеристикам. Каждый вид цемента имеет свое назначение и используется в соответствии с определенными условиями. Например, марка цемента обозначается М и цифрой. М400 означает, что готовая смесь выдерживает нагрузку 400кг/см².

Виды цемента по техническим характеристикам и их применение

Цемент, а также производимые из него бетон и железобетон, представляют собой распространенные строительные материалы. Сегодня большим спросом пользуется производный из цемента портландцемент. Виды цемента не ограничиваются вышеперечисленными наименованиями. Производителями разработаны специальные виды цементов, использующие всевозможные примеси:

1. Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) характеризуется крепостью уже на начальном этапе затвердевания. Производители делают раствор путем регулирования минерального состава портландцементного клинкера деликатного раздробления. Цементная смесь, обладающая большим содержанием 3-х кальциевого силиката и 3-х кальциевого алюмината (как минимум 60%), имеет быстротвердеющие свойства. При этом в составе C₃S должно быть не менее 50-52%, а С₃А — 8-10%.
   С целью сокращения времени отвердевания, производители вносят в соединение активные минеральные примеси, но их процентное значение должно быть не более 10. Если говорить о гранулированных шлаках, которые характеризуются высокими вяжущими свойствами, то допускается 15%. Согласно государственным стандартам ГОСТ 10178-85, быстротвердеющий портландцемент после 3 суток высыхания обладает пределом прочности не менее 40 кг/см², высоким уровнем морозостойкости и скоростью набора прочности, но при этом невысокой сульфатостойкостью.
   Производители рекомендуют использовать сырье в создании железобетонных сооружений, монолитных или сборных конструкциях.
2. Особый быстротвердеющий цемент производится из клинкера и гипса (около 3-5%). Допускается использование зернового доменного шлака и природных минеральных добавок (не более 5%). Гипсовый цемент характеризуется высокой прочностью, поэтому применяется в сооружении монолитных и сборных железобетонных конструкций.
3. Высокопрочный портландцемент (ВПЦ) после 28 суток приобретает прочность при сжатии 600 кгс/см² и более. Также стоит учесть, что при применении сырья, его расход уменьшается, как и масса конструкции. Материал незаменим в создании монолитных и сборных бетонных изделий. Возможно использование цемента в специфических эксплуатационных условиях (в случае агрессивного воздействия на строение).
4. Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент уступает в долговечности стандартному портландцементу, поэтому материал квалифицируется как М200, 300, 400, 500. По государственным стандартам, содержание активных минпримесей регулируется массой цемента (гипса не более 3-5%, а доменного шлака — 20/80%). Добавок вулканического происхождения должно быть не более 40%, осадочного происхождения, таких как трепел, опок, диатомитов — не более 30%. Данный вид цемента позволяет заменить наиболее дорогую часть раствора на природную добавку или промышленные отходы, поэтому стоимость цемента значительно снижается. Но это не означает, что качество материала ухудшается. Данный вид цемента имеет высокую степень водонепроницаемости, низкую степень теплопроводности, что очень важно при возведении массивных сооружений из бетона. Рекомендовано применение материала в условиях чередующегося увлажнения и пересыхания.
5. Сульфатостойкий портландцемент имеет высокую стойкость в сульфатной жидкости (не более 50%), поэтому используется в строительстве конструкций, находящихся в воде. В раствор не добавляются минеральные компоненты, чтобы не допустить морозоустойчивости.
6. Портландцемент с умеренной экзотермией используется в строительстве массивных конструкций. Состав материала регулирует соотношение нагрева и охлаждения воздушных масс, что способствует избеганию трещин.
7. Пластифицированный портландцемент содержит поверхностно-активные добавки (суперконцентраты сульфитно-спиртового состава — СДБ). Их соотношение не превышает параметры 0,15-0,25% от общей массы сухого цемента. Материал характеризуется эластичностью, что упрощает его выкладку. Не рекомендуется применять материал в производстве пенобетона или других жестких составов.
8. Белый портландцемент содержит добавки марганца и оксидов железа, поэтому изначально обладает серовато-зеленым цветом. Добиться белого цвета помогает применение белой глины, каолины, известняка. Материал используется в отделке поверхностей.
9. Гидрофобный портландцемент (ГОСТ 10178-85) содержит асидол-мылонафт, олеиновую кислоту и прочие добавки. Материал имеет низкую степень гигроскопичности, поэтому его можно перемещать на большие дистанции с сохранением технических характеристик. Цементный раствор широко применяется в производстве дорожного покрытия для автомобилей, самолетов. Не рекомендуется использовать в пенобетоне.
10. Дорожный портландцемент используется в строительстве покрытий автомобильных дорог. Подбор состава бетона базируется на претензиях, представляемых к обстановке произведения рабочего процесса и к дорожному покрытию из бетона, в целом. Цемент характеризуется морозостойкостью, выдерживает большие нагрузки, обладает ударной вязкостью. Марка используемого бетона не должна быть менее М400. Согласно государственным стандартам, в раствор не вносятся добавки, так как они оказывают разрушающее воздействие в процессе эксплуатации. Схватывание раствора происходит спустя 2 часа после укладки.
11. Песчанистый портландцемент производители получают путем соединения цементного раствора, гипса и кварцевого песка (около 40%). Материал обладает пониженным тепловыделением при гидратации.

Все виды добавок в цемент вносят в раствор дополнительные характеристики. Их количество и процентное соотношение строго регламентируются.

Цемент — изготовление, виды, применение

Цемент — один из старейших и основополагающих в строительстве материалов, который представляет собой, искусственное вещество неорганического происхождения, имеющее вяжущее свойство. Основная область использования цемента — изготовление бетона и различных строительных растворов. Он изготавливается измельчением гипса и клинкера (однородная сырьевая смесь из известняка и глины надлежащего состава).

Основным достоинством цемента является его способность становиться прочнее в условиях сырости и влажности. Это принципиально отличает его от других вяжущих веществ, таких как гипс, воздушная известь и т. п.), которые могут затвердевать только на воздухе.

По прочности цемент, как правило, разделяется на марки. Для установления марки цемента необходимо определить предел прочности при сжатии половин образцов, которые изготавливаются из кварцевого песка и цемента. Марки носят нумерацию от М100 до М600, где М600 самый крепкий, так называемый «военный» цемент, применяющийся при возведении ракетных шахт, бункеров и т.д. Цемент делится также на классы по прочности. Классы нумеруются от 30 до 60 и обозначают прочность цемента при сжатии.

Виды цемента

Цемент бывает разных видов, наиболее распространенные из них:

• Портландцемент — самый распространенный в строительстве вид цемента, получивший свое название от названия острова Портленд, находящегося в Англии, за счет своей схожести по цвету с добываемым там природным камнем. В основе состава портландцемента лежат силикаты — алит и белит. В большинстве случаев, говоря о цементе, подразумевают именно портландцемент или цемент, изготовленный на основе портландцементного клинкера. Выделяют следующие виды портландцемента:
  1. Быстротвердеющий портландцемент — отличается очень быстрым увеличением прочности в начале твердения, он предназначен для строительства конструкций из железобетона и изготовления изделий в полигонных условиях, как и для осуществления скоростного строительства. Тепловлажностная обработка бетона при применении этого вида цемента не требуется.
  2. Cульфатостойкий портландцемент — устойчивость к воздействию сульфатов этого цемента обеспечивается благодаря пониженному содержанию алюминатов кальция в клинкере. Однако активность его ниже, чем активность портландцемента быстротвердеющего.
  3. Белые портландцементы, которые от других видов (серых) отличаются своим цветом (белым), поскольку изготавливаются из известняков и глин, содержащих небольшое количество красящих веществ.
  4. Цветные портландцементы — для их изготовления на помол клинкера вводятся различные цветовые пигменты.
  5. Тампонажные портландцементы — их используют для изоляции от грунтовых вод нефтяных и газовых скважин. Они должны обладать высокой текучестью, быть стойкими к перепадам температуры и давления, отличаться быстрым нарастанием прочности раствора цемента.
  6. Пуццолановый портландцемент — изготавливается путем местного измельчения портландцементного клинкера, различных минеральных добавок и гипсов. Обладает высокой сульфатостойкостью. При высокой температуре быстро твердеет, однако при температуре ниже 0 градусов по С полностью прекращает твердеть. Имеет низкую морозостойкость. Лучше всего подходит для изготовления конструкций и сооружений, находящихся под землей или под водой.
• Глинозёмистый цемент — вещество, обладающее свойством быстрого твердения, в составе которого преобладает алюминатная фаза. В составе нет гипса и минеральных добавок. Его качество напрямую зависит от количества оксида алюминия в его составе. Этот вид цемента медленно схватывается, зато быстро твердеет. Сроки схватывания можно ускорить увеличением температуры воды и добавлением портландцемента и извести. Чаще всего его используют при работах на аварийных участках, при необходимости скоростного строительства, зимнем бетонировании, изготовлении жаростойких бетонов.
• Шлаковые цементы — бывают двух видов:
  1. Шлакопортландцемент — изготавливается путем помола гранулированного доменного шлака, портландцементого клинкера и гипса. Активность цемента зависит непосредственно от количества шлака в его составе. Чем меньше шлака — тем выше его активность. Отличается медленным увеличением прочности в самом начале твердения, но со временем прочность повышается и становится равной прочности портландцемента. Шлакопортландцемент имеет высокую стойкость к агрессивному воздействию. Он используется, как правило, в строительстве портовых и гидротехнических сооружений. Не подходит для создания конструкций, постоянно подвергающихся резким перепадам температур.
  2. Известковошлаковый цемент — изготавливается путем помола извести с доменными шлаками. Возможна добавка гипса и портландцемента. Этот вид цемента долго схватывается и твердеет, зато стоек к пресным и сульфатным водам. Применяется в изготовлении низкомарочного бетона, строительных растворов для штукатурки и кладки.
• Магнезиальный цемент — быстротвердеющее, прочное вещество, изготавливаемое на основе магнезита;
• Смешанные цементы — получаются путём смешения вышеназванных цементов с различными воздушными вяжущими, минеральными и иными добавками.
• Кислотоупорный цемент — в основе его изготовления – гидросиликат натрия.
• Расширяющиеся цементы — растворы приготовленные на основе этих цементов дают увеличение объема. Это смешанные цементы, которые, как правило, состоят из вяжущего вещества и добавки, дающей расширение посредством происходящей между ними химической реакции. Расширяющиеся цементы бывают нескольких видов:
  1. Расширяющийся водонепроницаемый цемент — создается на основе глиноземистого цемента, применяется для гидроизоляции шахт и водопроводных труб, устранения трещин в конструкциях из железобетона и пр.
  2. Гипсоглиноземистый расширяющийся цемент – используется для заделки швов, в изготовлении водонепроницаемых бетонов и пр.
  3. Расширяющийся портландцемент — способы применения портландцемента названы выше.
• Напрягающийся цемент – отличается высоким содержанием алюминия, что способствует увеличению объема в процессе твердения. Используется в изготовлении сооружений, которые требуют повышенной паро-, газо- и водонепроницаемости.

что это такое, цинк-сульфатный материал, состав клинкера и применение цемента для изготовления бетона и бетонных свай

В прочности и долговечности железобетонных конструкций мало кто сомневается, но все же стоит отметить, что под воздействием внешних факторов среды материал имеет свойство довольно быстро разрушаться. Основными причинами разрушения бетона являются ветер, грунтовые воды, солнечные лучи, частые дожди и морозы. Именно поэтому применение новых технологий в производстве строительных смесей так важно.

На помощь в борьбе с разрушением бетонных конструкций приходит специализированный сульфатостойкий бетон.

Особенности

Сульфатостойкий цемент производится на основе крошки портландцементного клинкера тонкого помола в смеси с гипсом, частный случай обычного портландцемента с особенностью в виде повышенной устойчивости к воздействию сульфатов.

Особые требования выдвигаются к качеству клинкера, используемого в изготовлении сульфатостойкого цемента. Так, его химический состав строго нормируется:

• концентрация трехкальциевого силиката не более 50%;
• концентрация алюмината – не более 5%;
• глиноземный модуль – должен быть более 0,7%;
• совместное содержание C3A+C4AF – менее 22%.

Такие ограничения вводятся, чтобы обезопасить полученную конструкцию от сульфатной коррозии.

Использование

Использование сульфатостойких цементов обосновано для строительства сооружений, подверженных агрессивным воздействиям окружающей среды.

А именно:

• сильные морозы и перепады температур;
• частые атмосферные осадки и перепады влажности, затопления, приливы и отливы, паводок, грунтовые воды;
• движение грунта, его просаживание или, наоборот, вспучивание;
• воздействие агрессивных химических жидкостей, например, грунтовые воды с нестабильным составом;
• сейсмическая активность.

Поэтому чаще всего сфера применения сульфатостойких цементов – это:

• цинк-сульфатные мостовые сваи;
• гидротехнические сооружения, работающие с морской или океанической водой;
• подводные и подземные массивы;
• морские и речные молы;
• железобетонные сооружения;
• конструкции с повышенной напряженностью.

Разновидности сульфатостойкого цемента

• Портландцемент без добавок. Введение минеральных и инертных добавок в этот вид цемента недопустимо. Является универсальным материалом, стоек к перепадам температуры и влажности.
• Шлакопортландцемент. Основной добавкой является гранулированный доменный шлак, он перемалывается вместе с клинкером и составляет 40—60% от общего объема смеси. Шлак, используемый в качестве добавки, должен соответствовать норме на присутствие в нем оксида алюминия – не более 10-12%. Слабое место шлакопортландцемента – неустойчивость к замораживанию.
• Портландцемент с добавлением минеральных добавок. В качестве минеральных добавок может быть использован шлак в количестве 15-20% от общего объема, пуццолан, комбинация пуццолана или микрокремнезема со шлаком. Минеральные добавки обычно составляют 5-10%. Этот вид сульфатостойкого цемента обладает отличной стойкостью к замораживанию и перепадам влажности.
• Пуццолановый портландцемент. Содержит в своем составе смесь из доменного шлака и пуццоланов. Пуццоланами называются активные минеральные добавки вулканического происхождения, такие как, например, пепел или пемза. В отличие от портландцемента более стоек к сульфатной коррозии, но при этом хуже переносит резкие перепады температур и перепады влажности.

Маркировки сульфатостойкого цемента

Приобретая сульфатостойкий цемент, стоит уделить внимание маркировке на упаковке. Она означает максимальную прочность при сжатии. Основные распространенные марки – М300, М400, М500. Соответственно, прочность этих цементов будет составлять от 300 до 500 кг/см² (или от 30 до 50 МПа).

Необходимо помнить, что при длительном хранении прочность состава может снижаться, так, за 3 месяца она может снизиться на значение до 10%.

• Сульфатостойкий шлакопортландцемент бывает всех доступных маркировок – М300, М400 и М500.
• Портландцемент с добавлением минеральных добавок маркируется – М400 и М500.
• Портландцемент без добавок имеет маркировку – М400.
• Пуццолановый маркируется – М300 и М400.

Свойства сульфатостойких цементов

• Сроки схватывания – от 45 мин до 10 часов.
• Водопотребность 22-28%. Это важная характеристика, которая используется для правильного разведения исходной смеси с водой, чтобы получить раствор нужной консистенции.
• Тонкость помола. Для цементов с содержанием минеральных добавок осадочного происхождения остаток на сите с ячейками 80 мкм – не более 15%

Цветной и белый портландцемент

Агрессивные условия окружающей среды не повод забыть об эстетическом виде сооружения. Особое распространение имеют белые портландцементы, механизм изготовления которых очень схож с обычным цементом, за исключением использования белого клинкера.

Важным моментом в производстве белого клинкера является применение карбонатных пород и глины с очень низкой концентрацией оксидов железа и марганца. Для усиления белизны клинкера его выбеливают с помощью химического восстановления карбида железа 3 до оксида железа Fe3O4.

В белом портландцементе особо ценится его показатели белизны, так, выделяют 3 степени белизны цемента, которые между собой отличаются степенью отражения света.

На этой основе производится и цветной портландцемент. Его несложно сделать из белого клинкера в смеси с красящими веществами. Чаще всего для окраски используется железная гематитовая руда (для получения красного и коричневого оттенков), фталоцианиновые пигменты (для получения зеленого и голубого), железоокисный пигмент (желтый) и сажа для получения серых и черных оттенков.

Рекомендации

Стоит отметить, что сульфатостойкие цементы являются важной частью в постройке конструкций, подвергающихся суровым испытаниям климатическими условиями, такими как переменчивая влажность и скачки температур.

Необходимо с должной ответственностью относиться к выбору материалов, ведь для разных условий сульфатостойкие цементы подбираются индивидуально.

В большинстве случаев важным критерием выбора является тип почвы, ее кислотность и плотность. Но также стоит при выборе обращать внимание на то, чтобы приобретаемая продукция соответствовала государственным стандартам качества (ГОСТ).

О том, как выбрать цемент, смотрите в следующем видео.

Типы цемента

В строительных документах часто указывается тип цемента в зависимости от требуемых характеристик бетона или условий укладки. Некоторые заводы по производству цемента производят только определенные типы портландцемента. В чем разница между этими типами цемента и как они проверяются, производятся и идентифицируются на практике?

В самом общем смысле портландцемент производится путем нагрева источников извести, железа, кремнезема и глинозема до температуры клинкера (от 2500 до 2800 градусов по Фаренгейту) во вращающейся печи с последующим измельчением клинкера до мелкого порошка.Нагрев, происходящий в печи, превращает сырье в новые химические соединения. Таким образом, химический состав цемента определяется массовым процентом и составом сырьевых источников извести, железа, кремнезема и глинозема, а также температурой и продолжительностью нагрева. Именно это изменение в источнике сырья и характеристиках завода, а также в процессах отделки (например, измельчение и возможное смешивание с гипсом, известняком или дополнительными вяжущими материалами) определяют производимый цемент.

Стандарты?

Для обеспечения согласованности между заводами по производству цемента, на цемент устанавливаются определенные химические и физические ограничения. Эти химические пределы определены множеством стандартов и спецификаций. Например, портландцементы и смешанные гидравлические цементы для бетона в США соответствуют требованиям Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM) C150 (Стандартные спецификации для портландцемента), C595 (Стандартные спецификации для смешанных гидравлических цементов) или C1157 (Рабочие характеристики для Гидравлические цементы).

Некоторые государственные агентства ссылаются на очень похожие спецификации: AASHTO M 85 для портландцемента и M 240 для смешанных цементов. Эти спецификации относятся к стандартным методам испытаний, чтобы гарантировать, что испытания проводятся таким же образом. Например, ASTM C109 (Стандартный метод испытания прочности на сжатие для гидравлических цементных растворов с использованием 2-дюймовых кубических образцов) подробно описывает, как изготовить и испытать кубики строительного раствора для испытания прочности на сжатие стандартизированным способом.

Различия в номенклатуре

В США могут применяться три отдельных стандарта в зависимости от категории цемента.Для портландцемента ASTM C150 описывает:

Тип цемента Описание
Тип I Нормальный
Тип II Умеренная сульфатостойкость


Тип II (MH) Умеренная теплота гидратации (и умеренная сульфатостойкость)
Тип III Высокая ранняя прочность
Тип IV Низкотемпературная гидратация
Тип V Высокая сульфатостойкость

Для смешанных гидравлических цементов, указанных в стандарте ASTM C595, используется следующая номенклатура:

Тип цемента Описание
Тип IL Портланд-известняковый цемент
Тип IS Портланд-шлаковый цемент
Тип IP Портланд-Поццонланский цемент
Тип IT Тройной смешанный цемент

Кроме того, некоторые цементные смеси обладают особыми эксплуатационными свойствами, подтвержденными дополнительными испытаниями.Они обозначаются буквами в скобках после типа цемента. Например, тип IP (MS) представляет собой портланд-пуццолановый цемент с умеренной сульфатостойкостью pr

Использование цемента

Имя пользователя *

Эл. адрес*

Пароль*

Подтвердите Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территорий нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве

Captcha *


Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*

Цемент для грунта — типы, состав, смесь, применение и преимущества

Имя пользователя *

Эл. адрес*

Пароль*

Подтвердите Пароль*

Имя*

Фамилия*

Страна Выберите страну … Аландские острова IslandsAfghanistanAlbaniaAlgeriaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelauBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaire, Санкт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongo (Браззавиль) Конго (Киншаса) Кук IslandsCosta RicaCroatiaCubaCuraÇaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Южный Территорий нг КонгВенгрияИсландияИндияИндонезияИранИракОстров МэнИзраильИталия Кот-д’ИвуарЯмайкаЯпонияДжерсиИорданияКазахстанКенияКирибатиКувейтКиргизияЛаосЛатвияЛебанЛезотоЛиберияЛибияоЛихтенштейнЛихтенштейнЛитва ЮжныйAR, ChinaMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorwayOmanPakistanPalestinian TerritoryPanamaPapua Новый GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalQatarRepublic из IrelandReunionRomaniaRussiaRwandaSão Tomé и PríncipeSaint BarthélemySaint HelenaSaint Китса и NevisSaint LuciaSaint Мартин (Голландская часть) Сен-Мартен (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSan MarinoSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия / Sandwich ОстроваЮжная КореяЮжный СуданИспанияШри-ЛанкаСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенСвазилендШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурция ТуркменистанТуркс и Острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобритания (Великобритания) США (США) УругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЗападное СамоаЙеменЗамбияЗимбабве

Captcha *


Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*

Цементирование — PetroWiki

Цемент используется для удержания обсадной колонны на месте и предотвращения миграции жидкости между подземными формациями. Цементирование можно разделить на две большие категории: первичное цементирование и восстановительное цементирование.

Первичное цементирование

Целью первичного цементирования является изоляция зон. Цементирование — это процесс смешивания суспензии из цемента, добавок к цементу и воды и закачки ее через обсадную колонну в критические точки в кольцевом пространстве вокруг обсадной колонны или в открытом стволе под обсадной колонной.Две основные функции процесса цементирования:

• Для ограничения движения жидкости между пластами
• Для крепления и поддержки обсадной колонны

Если это будет достигнуто эффективно, будут выполнены другие требования, предъявляемые в течение срока службы скважины, в том числе:

• Экономичный
• Ответственность
• Безопасность
• Постановления правительства

Зональная изоляция

Зональная изоляция напрямую не связана с производством; однако эта необходимая задача должна выполняться эффективно, чтобы можно было проводить операции по добыче или стимуляции.Успех колодца зависит от этой основной операции. Помимо изоляции зон нефте-, газо- и водоотдачи, цемент также способствует

• Защита корпуса от коррозии
• Предотвращение выбросов за счет быстрого образования уплотнения
• Защита обсадной колонны от ударных нагрузок при более глубоком бурении
• Герметизация зон потери циркуляции или зоны поглощения

Восстановительное цементирование

Восстановительное цементирование обычно выполняется для устранения проблем, связанных с первичным цементированием.Наиболее успешный и экономичный подход к восстановительному цементированию — это избегать его путем тщательного планирования, проектирования и выполнения всех операций бурения, первичного цементирования и заканчивания. Необходимость восстановительного цементирования для восстановления работы скважины указывает на то, что первичное оперативное планирование и выполнение были неэффективными, что привело к дорогостоящим ремонтным работам. Операции восстановительного цементирования делятся на две большие категории:

Процедуры укладки цемента

В целом, для успешной укладки цемента и достижения поставленных целей необходимо выполнить пять шагов.

1. Проанализировать параметры скважины; определить потребности скважины, а затем разработать методы размещения и жидкости для удовлетворения потребностей в течение срока службы скважины. Свойства жидкости, механика жидкости и химический состав влияют на конструкцию скважины.
2. Рассчитайте состав жидкости (суспензии) и проведите лабораторные испытания жидкостей, разработанных в Step 1 , чтобы убедиться, что они соответствуют потребностям.
3. Используйте необходимое оборудование для реализации проекта на этапе 1 ; рассчитать объем перекачиваемой жидкости (шлама); и смешивать, смешивать и закачивать жидкости в затрубное пространство.
4. Наблюдать за лечением в реальном времени; сравните с Шаг 1 и при необходимости внесите изменения.
5. Оцените результаты; сравните с проектом Шаг 1 и внесите необходимые изменения для будущих работ.

Параметры скважины

Наряду с опорой обсадной колонны в стволе скважины, цемент предназначен для изоляции зон, что означает, что он предотвращает сообщение каждой из зон проникновения и их флюидов с другими зонами. Чтобы зоны изолированы, очень важно учитывать ствол скважины и его свойства при проектировании цементных работ.

Глубина

Глубина скважины влияет на конструкцию цементного раствора, так как она влияет на следующие факторы:

Количество задействованных скважинных флюидов Объем скважинных флюидов Давления трения Гидростатические давления Температура

Глубина ствола скважины также определяет размер ствола скважины и обсадной колонны. Очень глубокие скважины имеют свои собственные проблемы проектирования из-за:

• Высокие температуры
• Высокое давление
• Коррозионные жидкости

Геометрия ствола скважины

Геометрия ствола скважины важна для определения количества цемента, необходимого для операции цементирования.Размеры отверстия можно измерить различными методами, в том числе:

• Суппорт акустический
• Штангенциркуль с электроприводом
• Штангенциркуль

Геометрия открытого ствола может указывать на неблагоприятные (нежелательные) условия, такие как размывы. Геометрия ствола скважины и размеры обсадной колонны определяют кольцевой объем и необходимое количество жидкости.

Форма отверстия также определяет зазор между обсадной колонной и стволом скважины. Это кольцевое пространство влияет на эффективность вытеснения бурового раствора.Рекомендуется минимальное кольцевое пространство от 0,75 до 1,5 дюйма (диаметр отверстия на 2–3 дюйма больше диаметра обсадной колонны). Меньшие кольцевые зазоры ограничивают характеристики потока и, как правило, затрудняют вытеснение жидкости.

Другой аспект геометрии отверстия — угол отклонения. Угол отклонения влияет на истинную вертикальную глубину и температуру. Сильно наклоненные стволы скважины могут быть проблематичными, потому что обсадная колонна вряд ли будет центрирована в стволе скважины, и вытеснение жидкости становится затруднительным.

Проблемы, связанные с изменением геометрии, можно решить, добавив центраторы к обсадной колонне. Центраторы помогают центрировать обсадную трубу внутри отверстия, оставляя равное кольцевое пространство вокруг обсадной колонны.

Температура

Температура ствола скважины имеет решающее значение при проектировании цементных работ. Следует учитывать три основных температуры:

• Забойная температура циркуляции (BHCT)
• Статическая температура забоя (BHST)
• Разница температур (разница температур между верхом и низом укладки цемента)

BHCT — это температура, которой будет подвергаться цемент, когда он циркулирует по нижней части обсадной колонны.BHCT контролирует время, необходимое для схватывания цемента (время загустевания). BHCT можно измерить с помощью датчиков температуры, циркулирующих с буровым раствором. Если фактическая температура в стволе скважины не может быть определена, BHCT можно оценить, используя температурные графики American Petroleum Inst. (API) RP10B.1 BHST учитывает неподвижное состояние, при котором жидкости не циркулируют и не охлаждают ствол скважины. BHST играет жизненно важную роль в развитии прочности затвердевшего цемента.

Разница температур становится существенным фактором, когда цемент размещается на большом интервале и есть значительная разница температур между верхним и нижним местоположениями цемента. Обычно из-за разных температур могут быть разработаны два разных цементных раствора, чтобы лучше приспособиться к разнице температур.

Температура циркуляции забоя влияет на следующее:

• Время загустения суспензии
• Реология
• Потеря жидкости
• Устойчивость (оседание)
• Время схватывания

BHST влияет на увеличение прочности на сжатие и целостность цемента в течение всего срока службы скважины.Знание фактической температуры, с которой цемент столкнется во время укладки, позволяет операторам оптимизировать конструкцию раствора. Тенденция к завышению оценки количества материалов, необходимых для поддержания цемента в жидком состоянии для перекачивания, и количества времени, необходимого для перекачивания, часто приводит к ненужным затратам и проблемам с контролем скважины. Большинство цементных работ выполняются менее чем за 90 минут.

Для оптимизации затрат и эффективности вытеснения рекомендуются следующие рекомендации.

• Спроектируйте работу на основе фактических температур циркуляции в стволе скважины.
• Дополнительный регистратор температуры в скважине может использоваться для измерения температуры циркуляции в скважине. Дополнительный регистратор — это записывающее устройство с памятью, которое может быть либо опущено на кабеле, либо опущено в бурильную трубу и измеряет температуру в скважине во время операции циркуляции перед цементированием. Затем запоминающее устройство извлекается из бурильной трубы и измеряется BHCT.Это позволяет точно определять скважинную температуру.
• Если определение фактической температуры циркуляции в стволе скважины невозможно, используйте API RP10B для оценки BHCT. ^[1]
• Не «подкладывайте» фактические измеренные забойные температуры и не превышайте количество диспергаторов, замедлителей схватывания и т. Д., Рекомендованное для температуры ствола скважины. При определении количества замедлителя схватывания, необходимого для конкретного применения, учитывайте скорость, с которой будет нагреваться суспензия.

Пластовое давление

При бурении скважины естественное состояние пластов нарушается. Ствол скважины создает нарушение там, где раньше существовали только пласты и их естественные силы. На этапах планирования цементных работ необходимо знать определенную информацию о формации:

Обычно эти факторы определяются во время бурения. Плотность буровых растворов при правильно сбалансированной операции бурения может быть хорошим показателем ограничений ствола скважины.

Для поддержания целостности ствола скважины гидростатическое давление, оказываемое цементом, буровым раствором и т. Д., Не должно превышать давление гидроразрыва самого слабого пласта. Давление разрыва — это верхнее безопасное ограничение давления в пласте до его разрушения (давление, необходимое для расширения трещин в пласте). Гидростатические давления флюидов в стволе скважины, наряду с давлениями трения, создаваемыми движением флюидов, не могут превышать давление гидроразрыва, иначе формация разрушится.Если формация разрушается, формация больше не контролируется и возникает потеря циркуляции. Для успешного первичного цементирования необходимо контролировать потерю циркуляции или потерю жидкости. Давление, испытываемое в стволе скважины, также влияет на рост прочности цемента.

Характеристики пласта

Состав формаций может вызвать проблемы совместимости. Сланцевые образования чувствительны к пресной воде и могут отслоиться, если не будут приняты специальные меры, такие как повышение солености воды.Следует принимать во внимание другие особенности пласта и химии, такие как набухающие глины и жидкости с высоким pH. Некоторые формации могут также содержать такие элементы, как:

• Текущие жидкости
• Жидкости высокого давления
• Коррозионные газы
• Другие сложные функции, требующие особого внимания

Ссылки

1. ↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

Интересные статьи в OnePetro

Интернет-мультимедиа

Стайлз, Дэвид.2012. Проблемы с оценкой цемента: что мы знаем и чего не знаем. https://webevents.spe.org/products/challenges-with-cement-evaluation-what-we-know-and-what-we-don’t

Внешние ссылки

См. Также

Проект размещения первичного цементирования

Время контакта при цементировании

Восстановительное цементирование

PEH: Цементирование

Цемент: этапы производства искусственного цемента

Доступны различные виды цемента

Цементный опыт Vicat

Группа Vicat производит широкий спектр решений:

• несколько видов искусственных цементов
• цемент натуральный
• вяжущие гидравлические

Различные типы цементов предназначены для различных применений, таких как строительство домов, мостов, туннелей и ситуаций, когда бетон подвержен агрессивной среде.

Различные свойства этих цементов зависят от:

• химический состав сырья
• , если применимо, добавление дополнительных ингредиентов во время измельчения (известняковый наполнитель, пуццолан, летучая зола, доменный шлак и гипс)
• — тонкость помола.

Основные виды цементов, производимых группой Vicat, соответствуют и соответствуют европейским стандартам:

CEM I (портландцемент) и CEM II (композитный портландцемент): это цементы, наиболее часто используемые в обычных железобетонных конструкциях — мостах, промышленных и коммерческих зданиях и жилых домах.Некоторые специальные рецептуры этих цементов также используются при подземных работах в агрессивных средах или под водой.

CEM III (доменный цемент) и CEM V (композитный цемент): цементы с низким тепловыделением во время гидратации и с низким содержанием сульфатов, используемые для подземных работ в агрессивных средах или для морских работ

CEM IV (пуццолановые цементы): цементы с использованием минеральных ингредиентов вулканического происхождения, проявляющие гидравлические свойства.Мы производим и продаем этот вид цемента только в Италии

Natural Cement Prompt: специальный быстросхватывающийся, быстротвердеющий цемент, используемый для быстрых кладочных работ, подводных работ, дренажей и канализаций, а также для реставрации и украшения объектов культурного наследия и в экологическом строительстве. Это исторический цемент Группы, который с 1970 года производится из натуральной альпийской породы. Его характеристики исключительны, быстро развиваются высокая прочность и небольшая усадка.

Гидравлические дорожные вяжущие были разработаны для снижения спроса на добычу полезных ископаемых и для поощрения использования строительных материалов для дорожных работ.

Знаете ли вы? > Все наши стандартные цементы сертифицированы в соответствии со спецификациями стандарта EN 197 1 сертификацией AFNOR. Наши специальные цементы сертифицированы в соответствии с дополнительными характеристиками, определенными в требованиях для знака NF LH и соответствующих стандартах.

Применение цеолита в качестве частичной замены цемента в производстве бетона

Формирование наноструктурированных поверхностных слоев материала с эффектом памяти формы расплава TiNi осаждения плавкого металла при температурном градиенте
с.7

Влияние температуры и высоты расположения наполнителя на характеристики биологического активированного угля
стр.13

Свойства известковых штукатурок с различной дозировкой керамического порошка
с.19

Параметры гигрического переноса нескольких видов песчаников.
стр.24

Применение цеолита в качестве частичной замены цемента в производстве бетона
с.30

Исследование ранней гидратации цементной пасты, содержащей хлорид натрия
стр.35

Влияние гамма-излучения на магнитные свойства Fe ₃ O ₄ , Co _0.8 Ni _0,2 Fe ₂ O ₄ , Co _0,8 Zn _0,2 Fe ₂ O ₄ Ферритовые магнитные материалы
с.39

Характеристика поликарбосиланового волокна, полученного методом электропрядения, с концентрацией N, N-диметилформамида 22%, 24%, 26%, 28% и 30%
с.

No related posts.