W artykule omówiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych dla receptur projektowanych w celu obniżenia przepuszczalności stwardniałego zaczynu cementowego. Próbki kamieni cementowych hydratyzowały przez okres od 2 do 28 dni w warunkach otworopodobnych. Dla próbek hydratyzujących 28 dni wykonano badania opisujące ich kluczowe parametry technologiczne oraz mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przeprowadzono analizę korelacyjną przepuszczalności dla gazu, porowatości i parametrów opisujących mikrostrukturę stwardniałych zaczynów cementowych. Przedstawiono zależności najbardziej wpływające na obniżenie przepuszczalności i-tym samym-na zwiększenie szczelności tworzącego się płaszcza cementowego. Słowa kluczowe: przepuszczalność, porowatość, stwardniały zaczyn cementowy, mikrostruktura, krzywa regresji, średnica progowa, ciśnienie progowe, porowatość, efekt brzegowy, powierzchnia właściwa. Correlation of permeability and parameters describing the structure of hardened cement slurries used to seal boreholes in the area of the Pomeranian Basin The article discusses the results of laboratory tests for recipes designed to reduce the permeability of hardened cement slurry. Samples of hardened cement slurries were cured from two to 28 days of hydration in borehole similar conditions. For samples cured for 28 days there were tests performed describing their crucial technological parameters and microstructure. The correlation analysis for gas permeability, porosity, and parameters describing the microstructure of the hardened cement slurries was performed. Most important factors influencing the reduction of permeability and thus improvement of tightness of cement sheath were analyzed and presented.
The development of techniques and technologies thanks to which parameters of the ground medium can be modified makes specialists look for new recipes of geopolymers -binders for the reinforcing and sealing of unstable and permeable grounds. The sealing slurries are expected to meet a number of strict requirements, therefore it is important to find new admixtures and additives which could modify the fresh and hardened slurry. Special attention has been recently paid to the fluid ash -a by-product of the combustion of hard coals. However, the use of this additive is associated with the application of appropriate superplastifier.Laboratory analyses of rheological parameters of fresh sealing slurries and the ways of improving their liquidity by a properly selected third-generation superplastifier are presented in the paper. The slurries were based on Portland cement CEM I, milled granulated large-furnace slag and fly ash from fluidized-bed combustion of hard coal. Keywords: Cement slurry, Fluid ash, GeopolymersRozwój technik i technologii modyfikacji parametrów ośrodka gruntowego wymusza ciągłe poszukiwanie nowych receptur geopolimerów używanych jako spoiwa do wzmacniania i uszczelniania gruntów niestabilnych i przepuszczalnych. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom spełnienia przez zaczyn uszczelniający szereg rygorystycznych wymagań należy poszukiwać nowych domieszek i dodatków modyfikujących jego parametry w stanie świeżym i stwardniałym. Szczególne znaczenie w ostatnich czasach nabiera wzbogacenie receptur o dodatek popiołów fluidalnych ze spalania węgli kamiennych. Aplikacja tego dodatku wymaga jednak uplastycznienia zaczynu uszczelniającego właściwym superplastyfikatorem.W artykule przedstawiono badania laboratoryjne parametrów reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających, w aspekcie poprawy ich płynności przez doświadczalne dobranie superplastyfikatora trzeciej generacji. Zaczyny sporządzono w oparciu o cement portlandzki CEM I, mielony granulowany żużel wielkopiecowy oraz popiół lotny z fluidalnego spalania węgla kamiennego.Słowa kluczowe: zaczyn uszczelniający, popiół fluidalny, geopolimery
WPŁYW SUPERPLASTYFIKATORÓW Z GRUPY POLIKARBOKSYLANÓW NA WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE ZACZYNÓW CEMENTOWYCH STOSOWANYCH W TECHNOLOGIACH WIERTNICZYCHSealing slurries, mainly the cement-based ones, are concentrated dispersive systems, containing solid particles of considerably developed specific surface. Rheologically, such systems are very complex. This also stems from the fact that the rheological properties have a significant effect on:• additives and admixtures modifying technological properties of fresh and set slurries, • chemically complex mechanism of hydration in a slurry in a function of time.Special attention should paid to plasticizing (plasticizers PL) and liquefying (traditional and new--generation superplasticizers SP) admixtures affecting the modification and optimization of rheological properties of fresh cement slurries as far as providing efficiency of sealing of casing pipes is concerned.Laboratory The following variables were used in the analyses:• type of superplasticizer, • type of batch fluid.The laboratory experiments were made on superplasticizers produced by BASF:The superplasticizer concentration in the slurry was 0.5 wt% (as compared with mass of dry cement). Water to cement ratio for the analyzed sealing slurries was equal to 0.5. Keywords: sealing slurries, rheological properties, rheological models, superplastifiers, sealing of ground and rock medium, cement slurries, metallurgical cement Zaczyny uszczelniające, a zwłaszcza typu cementowego, są skoncentrowanymi układami dyspersyjnymi, zawierającymi cząstki stałe o znacznie rozwiniętej powierzchni właściwej. Układy takie pod względem reologicznym należą do niezwykle złożonych. Wynika to między innymi z faktu, że na wła-ściwości reologiczne w sposób istotny wpływają:• dodatki i domieszki modyfikujące właściwości technologiczne świeżych i stwardniałych zaczynów, • złożony chemicznie mechanizm reakcje hydratacji zachodzące w zaczynie w funkcji czasu.Na szczególną uwagę ze względu na zapewnienie skuteczność uszczelniania kolumn rur okładzino-wych w otworach wiertniczych zasługują domieszki uplastyczniające (plastyfikatory PL) i upłynniające (superplastyfikatory SP typu tradycyjnego oraz nowej generacji) wpływające na modyfikację oraz optymalizację cech reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających.Przeprowadzone badania laboratoryjne miały na celu udowodnianie następującej tezy: odpowiednio dobrany rodzaj superplastyfikatorów [firmy BASF Polska Sp.z o.o. ( The Chemical Company) -Dział Domieszek do Betonu], wpływa korzystnie na parametry reologiczne zaczynu uszczelniającego sporzą-dzanego na osnowie cementu hutniczego CEM III /A 32,5.W przeprowadzanych badaniach zmiennymi były:• rodzaj superplastyfikatora, • rodzaj cieczy zarobowej.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.