- Сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор: советы
- Добавление жидкого стекла в цементный раствор: гидроизоляция, отделка, пропорции
- Жидкое стекло в цементный раствор: пропорции
- Какая правильная пропорция цемента с жидким стеклом?
- всё про ремонт и обустройство жилья
- Почему именно жидкое стекло?
- Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
- Пропорции
- Технология приготовления
- Как использовать
- Почему именно жидкое стекло?
- Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
- Пропорции
- Технология приготовления
- Как использовать
- Строим дом
- Жидкое стекло для цементного раствора — пропорции использование
- Для какой цели добавляют жидкое стекло в
- Сферы использования стекла жидкого
- Ключевые принципы применения стекла жидкого в цементном растворе
- Рецепты приготовления составов с жидким стеклом
- Правила работы с жидким стеклом
- Видео жидкое стекло для цементного раствора
- Жидкое стекло для бетона: как развести, пропорции
- Добавить в бетон жидкое стекло пропорции применение
- Пропорции смеси затирочных материалов Labiles Waterglass (LW).
- журналов открытого доступа | OMICS International
- Реакция гидратации цемента – обзор
- Новый состав легкого цементного раствора для нефтяных скважин с использованием природного пуццолана | Ларки
- A Недорогая система цементного раствора с низкой плотностью, подходящая для неглубокого неконсолидированного пласта
- Основы проектирования цементного раствора – лучшее цементирование скважин для ВСЕХ
- Обычные цементы для скважин и механизм связывания цементных пластов
Сколько добавлять жидкого стекла в цементный раствор: советы
В попытках создания идеального цементно-песчаного раствора мы идем на добавление самых разных компонентов в него. Ведь не всегда бетон отвечает необходимым нам при строительстве требований. Различные добавки призваны повышать его качество. Одним из таких важных средств является жидкие стекло. Жидкое стекло – не прихотливый на самом деле материал, но нужно уметь правильно применять его в составе раствора. Как это делать правильно, сколько добавлять мы и рассмотрим ниже.
Начнем с того, что водные силикатные растворы, коими и являются стекло жидкого типа, имеют способность повышать водонепроницаемость, а также затвердевание бетона ускоряется. Таким образом, применение силикатного стекла уместно в организации бассейна или колодца, в приготовлении штукатурной смеси с повышенной адгезией, а также грунтовочного состава.
При этом важно отметить, что добавлять его в классический обычный цементный состав не всегда уместно.
Примечательно и соблюдение соотношения жидкого силиката с цементом, поскольку случае превышения его количества может быть не улучшение, а ухудшение качеств состава.
Влияние жидкого стекла на раствор
Для получения жидкого силиката требуется разбавление натром сплава соды и песка, а также молотого кремнезёма. Чтобы добавлять тот или иной элемент в смесь, необходимо знать целесообразность таких действий. Дело в том, что главная особенность его применения состоит в том, чтобы повлиять на сроки застывания раствора. А затвердевания цемента будет напрямую зависеть от состава.
Чтобы уловить суть наглядно, давайте взглянем на таблицу. Описывающую зависимость этих сроков от процентного содержания нашего жидкого компонента:
Как показывать практика, не стоит добавлять свыше 5% жидкого стекла. Дело в том, что требуемая пропорция идеально подойдет для бытового строительства, а вот превышение пропорции грозит застыванием бетона прямо в емкости, в которой его разводят.
Также излишки жидкого элемента приводят к понижению прочности цемента. И это удивительно, ведь обычно вроде все должно быть наоборот: чем выше вязкость, тем лучше прочность. Но нет.
Прочность любого бетона со временем падает. Но с излишками это проходит намного быстрее. Для начала посмотрите, по таблице сравнение падения прочности у обычного ЦПР и такового с добавками:
Как видите, чем больше добавки, тем скорее понизится уровень крепости конструкции. Конечно, по логике состав становится максимально прочным на первых порах, но уже через месяц потеряет четверть от первоначального показателя.
Рекомендуют применять жидкое стекло в таких случаях, для повышения таких показателей:
- Повышения гидроизоляционных свойств для обустройства фундамента, колодца или других поверхностей, где повышенное воздействие влаги;
- Повышение прочности конструкции, а также дополнительной прочности стяжки гидроизоляционного типа;
- Для придания свойств жаропрочности при оштукатуривании изделий;
- С целью устойчивости к химическому воздействию.
Устойчивость к влаге и жаропрочность
Самый весомый эффект, который вы получите при использовании добавок в цемент – усиление гидроизоляции и жаропрочности. Добавление повысит пористую структуру бетонов, снизить их водопроницаемость, поверхность станет более устойчивой к грибковому образованию и плесеням. Это справедливо, если ввести нормальное количество примеси в цемент, в верном соотношении.
Обусловлено это тем, что жидкое стекло будет вымываться водой со временем, а если вы допустите избыток, то цемент подвергнется разрушению под воздействием влажности.
Другой характерной особенностью является польза от получения жаропрочности искусственного камня. При повышении 200 градусов по Цельсию бетон разрушается. Если введется жидкое стекло в пропорции от 26 до 35 % повысится этот показатель до 1100-1400 градусов. Это целесообразно при возведении зданий промышленного назначения. Не забывайте о том, что требуется еще введение добавки в частном строительстве в обмазочной смеси для печки, камина иди дымохода.
Рекомендуемые пропорции жидкого стекла для раствора
О необходимости соблюдения пропорций сказано много. Исходя из изложенного выше, специалисты рекомендуют вам добавлять около 3% стекла в массу, в любом случае, чтобы показатель не превышал 5%. Да и добавлять только в случае необходимости.
Но в процентах –это хорошо. А что же на деле? Проще всего измерит соотношение при помощи частей. Мы предлагаем вам таблицу соотношения компонентов ЦПР для разных функций:
Особенности добавления и работы с жидким стеклом:
- Сколько жидкого стекла добавлять в раствор будет зависеть от того, какой объем цемента, а также какие характеристики вы стремитесь прибавить бетону.
- Период застывания добавки обратно пропорционален общей части жидкого стекла в растворе.
- Запомните важную особенность: силикатные добавки очень быстро затвердевают, буквально за пять-семь минут. Целесообразно замешивать небольшие порции за раз и тут же их применять.
- Не следует добавлять его в уже готовую смесь, если это не оговорено в специальном рецепте.
- Обязательно работать в перчатках, беречь глаза. Хоть стекло и не токсично, но все же и не капли для глаз, поэтому предусмотрите защиту.
- Чтобы облегчить работу с материалом, используйте принцип такой: сперва добавить воду, потом уже смешать с ЦПР.
- Отличительным нюансом можно характеризовать использование только чистой воды, питьевой, которая не будет содержать каких-либо кислотных либо щелочных примесей. Особенно это актуально при введении значительного количества стекла.
- Главная задача в изготовлении – сделать как можно больше тщательных перемешиваний в минимальный промежуток времени. Справится с этой задачей поможет дрель.
Также вы можете посмотреть видео по избранной теме:
Добавление жидкого стекла в цементный раствор: гидроизоляция, отделка, пропорции
Жидкое стекло и цемент могут улучшить свойства готового материала, смешивание их в разных пропорциях может придать антисептические, кислотно защитные, влагоотталкивающие и огнестойкие свойства покрытию. Жидкое стекло в растворе отвечает за формирование защитного покрытия от воздействия влаги и придание ему эстетичного вида. Подробнее об использование и приготовление данных материалов будет рассказано далее.
Особенности жидкого стекла
Жидкое стекло часто используется из-за наличия в его составе силиката натрия, не имеющего цвета и не пропускающего влагу. В более дорогих видах используется силикат калия, который отличается лучшими свойствами и формирует на поверхности пленку. Для производства его смешивают со сплавленной содой, либо поташом с кремниевым диоксидом. Сам калий также не имеет цвета, либо выглядит, как белые кристаллы. Чаще всего стекло калиевое находит свое применение в производстве лакокрасочных материалов, в связи с хорошими показателями защиты поверхности от химических и погодных воздействий.
При применении при производстве жидкого стекла натрия, оно применяется часто для клеевых растворов, может создать отличное гидроизолирующее покрытие. Натрий помогает защитить поверхность от большего количества воздействий, поэтому применяется чаще. В строительных смесях такое стекло используются в жидком виде, отличающееся густотой и вязкостью. Затвердевает вещество от воздействия углекислого газа, который имеется в воздухе. Цемент вместе с жидким стеклом смешивается, чтобы наделить устойчивостью к кислотным и механическим влияниям. Так штукатурка с данным материалом сможет наделить влагоотталкивающим барьером поверхность.
Жидкое стекло часто используется из-за наличия в его составе силиката натрия, не имеющего цвета и не пропускающего влагу.
Для чего добавляют в раствор
Смешанные компоненты такие, как цемент, песок и щебень создают хороший состав, иногда их свойств не хватает, для улучшения такого состава его обогащают добавлением жидких компонентов, в том числе жидким стеклом. Зачем же его применяют, становится понятно, если рассмотреть его положительные воздействия, оказываемые на раствор:
- Улучшает влагоустойчивость, в связи с этим применяется для сооружений, который часто подвергаются воздействию влаги;
- Процесс застывания с добавлением этого вещества происходит быстрее;
- Дополнительная гидроизоляция поверхности, бетон с данной добавкой не будет подвергаться воздействию плесени и грибков;
- Улучшает износостойкость покрытия;
- Повышается эластичность;
- Добавив его в раствор получают лучшее качество жаростойкости. Без него бетон может выдержать 200 градусов, с данным компонентом он сможет выдержать до 1400 градусов.
Также нужно отметить, что средство стоит недорого, а расход его низок, наносить его несложно, и с этой работой может справиться непрофессионал.
Таким образом, можно сказать, что добавление одного вещества может заменить сразу несколько дешевых пластификатором, при этом такой раствор покажет лучшие характеристики в результате. Но важно подобрать нужную пропорцию, чтобы получить необходимые свойства, об этом речь пойдет в следующей главе.
Процесс застывания с добавлением этого вещества происходит быстрее.
Приготовление раствора: соблюдаем пропорции
Чтобы решить какое соотношение компонентов лучше сделать, в первую очередь определяют время, за которое должно произойти схватывание. Для этого можно воспользоваться данными из таблицы:
Количество силикатного стекла в процентах | Первичное сцепление в минутах | Завершающее сцепление, количество часов |
2 | 40-47 | 22-24 |
5 | 25-30 | 13-16 |
8 | 10-15 | 6-8 |
10 | 5-7 | 3-4 |
Если залить в жидкий цемент больше 25% силикатного стекла при подготовке бетона, то в итоге он через несколько дней после заливки просто рассыпется.
Поэтому сейчас будет рассмотрено, сколько жидкого стекла добавлять в цементный раствор:
- Если необходимо повысить гидроизоляционные качества поверхности, то в 100 миллилитрах воды разводиться 400 грамм вещества.
- Для получения универсального раствора, следует развести 1 часть цемента, с тремя частями песка и одну пятую силикатного компонента от объема всей смешиваемой массы.
- Для получения водоотталкивающей штукатурки берется 1 часть цемента с двумя с половиной частями песка, в этот раствор добавляется 15% жидкого стекла и вода.
- Чтобы покрыть оштукатуренную бетонную стены, вещество смешивается с водой в пропорции 1к5.
Если залить в жидкий цемент больше 25% силикатного стекла при подготовке бетона, то в итоге он через несколько дней после заливки просто рассыпется.
Но также нужно правильно приготовить сам бетонный раствор, выполняя ниже перечисленные этапы:
- Нужно набрать очищенную воду в ведро;
- В ведро добавляется один стакан жидкого вещества, все тщательно перемешивают, и переливают полученный раствор в таз;
- Постоянно помешивая жидкость, в нее добавляется цемент и песок, в выбранных пропорциях;
- Затем раствор нужно смешать с помощью строительного миксера, который потом нужно залить в опалубку.
В данном процессе стоит придерживаться ряда правил:
- Силикатный клей не допускается вливать в песчано-цементный раствор, если он не был предварительно разбавлен водой, воду тоже нельзя вливать в раствор без наличия в ней клея;
- На упаковке вещества можно найти инструкцию от производителя, стоит ее придерживаться, если оно используется для других целей, а не для получения бетонного раствора. В последнем варианте процент клея не должен превышать числа 3;
- Жидкое стекло сокращает время на застывание, поэтому приготовление состава лучше осуществлять небольшими порциями. Нужно учитывать это свойство и при нанесении раствора на стену, увеличивая темп работы;
- Используемые инструмент при приготовлении раствора нужно промыть сразу после завершения процесса;
- Стараться не допускать попадания вещества на кожу и глаза, в помещение должно быть обеспечено постоянное проветривание, рядом не должно находиться источников огня.
Жидкое стекло сокращает время на застывание, поэтому приготовление состава лучше осуществлять небольшими порциями.
Использование раствора для гидроизоляции
В качестве гидроизолирующего средства применение силикатного клея в растворах встречается постоянно. Применяется оно в различных конструкциях. Его применение для них несколько различается, описание популярных областей использования данного вещества будет приведено ниже.
В качестве гидроизолирующего средства применение силикатного клея в растворах встречается постоянно.
Гидроизоляция фундамента
Чтобы надежно защитить фундамент от пагубного влияния воды его покрывают силикатным клеем в 2 слоя. Такая методика получила название обмазочная, после покрытия защитными слоями фундамент сверху закрывается гидроизолирующими рулонными материалами. Стеклом обычно также закрывают места соединения бетонных материалов, и иные трещины. Тогда цементный состав дополняют стеклом из натрия, перемешивается компоненты с добавкой цемента и воды.
Для получения гидроизоляционной смеси на каждый килограмм цемента добавляют 50 грамм вещества, а на десять грамм стекла приходится 150 грамм воды. Смесь должна приготавливаться небольшими порциями, чтобы она не успела застыть раньше времени. Существует иная методика, согласно ей данный материал вносят в бетон напрямую, чтобы потом залить его в фундамент. Для такого раствора нужны такие ингредиенты, как: цемент; жидкое стекло; щебень; песок; вода.
Сначала готовится раствор из песка и цемента, куда добавляют стекло размешенное в воде, а последним добавляется щебень, перемешав все вместе, стоит сразу начать заливать этот состав в фундамент.
Чтобы надежно защитить фундамент от пагубного влияния воды его покрывают силикатным клеем в 2 слоя.
Гидроизоляция бассейнов
Для создания барьерного слоя в бассейне, силикатное вещество может использоваться, как с внешней стороны, так и с внутренней. Внутри бассейна покрывают им стены и пол. Сначала необходимо провести обработку всех стыков и имеющихся углублений. Данная обработка поможет получить хорошую герметизацию. Снаружи стекло служит одним из компонентов бетонного раствора. Такое покрытие позволяет защитить бассейн от негативного влияния грунтовых вод.
Для создания барьерного слоя в бассейне, силикатное вещество может использоваться, как с внешней стороны, так и с внутренней.
Гидроизоляция колодцев
Для создания барьера в колодцах, приготавливается смесь из тех же компонентов (цемент, песок и жидкое стекло), но количество их в растворе должно быть равное. Данной смесью обрабатываются стыки и швы, а уже затем переходят к покрытию всей поверхности целиком. Улучшить полученную защиту можно предварительно покрыв поверхность жидким стеклом.
Улучшить полученную защиту можно предварительно покрыв поверхность жидким стеклом.
Другие объекты и помещения
В подвалах часто можно увидеть картину, когда стены их покрыты влагой, попадающей через швы в цоколе помещения. Помочь избавиться от данной проблемы может покрытия стен с использованием жидкого стекла. Сначала стоит проверить сами швы, если из них действительно просачивается вода, то сначала занимаются очищением от грязи и обломков. После можно переходить к приготовлению раствора, берется цемент и жидкое стекло в соотношении двадцать к одному. Разбавление водой происходит до получения густого раствора. Полученной смесью покрывают участки швов и имеющиеся трещинки. Через 24 часа ее покрывают силикатным клеем.
Если влажность на стене присутствует, то слой покрытия должен быть плотнее.
Подобная методика подходит и для работы в чердачных помещениях.
Если влажность на стене присутствует, то слой покрытия должен быть плотнее.
Применение в наружных работах
Чтобы защитить стены наружной стороны от разрешения влагой, их обычно покрывают специальной штукатуркой. Кроме водоотталкивающего эффекта, такая штукатурная смесь поможет избежать образования трещин под влиянием холодов зимой. Можно приготовить такой штукатурный раствор самостоятельно. Нужно взять: жидкое стекло, цементный состав, песок. Соотношение должно быть такое – 5 к 2 к 1.
Чтобы защитить стены наружной стороны от разрешения влагой, их обычно покрывают специальной штукатуркой.
Применение в отделочных работах
При отделке помещений регулярно выбирается этот состав для грунтовочных работ. Применяется он для обычной стяжки или для отделки плиткой. Для обычной стяжки выбирают состав, включающий в равных количествах цемент и силикатную смесь. Если планируется укладываться плитка, то грунтуют поверхность жидким стеклом. Цемент подбирается водостойкий, который можно заменить силикатным раствором.
Также данное вещество может пропитать материал. Часто его выбирает для дерева, ведь оно хорошо защищает деревянные изделия от воздействия плесени и грибков, и дает огнестойкое покрытие. Но подходит лишь для работы с небольшими объектами.
Можно замазывать силикатным раствором различные трещины, он способен проникать глубоко внутрь. Консистенция раствора получается густая, поэтому он не вытечет наружу.
Жидкое стекло хорошо защищает деревянные изделия от воздействия плесени и грибков, и дает огнестойкое покрытие.
Благодаря своей низкой цене и положительным качествам, силикатный клей получил большую популярность. Область его применения широка, и работа не требует дополнительных умений, провести ее можно своими руками.
Видео: Жидкое стекло на бетон
Жидкое стекло в цементный раствор: пропорции
Жидкое стекло в цементный раствор вводится для изменения физических свойств бетона. Эта добавка в строительной смеси выполняет множество разнообразных функций: от ускорения процесса затвердевания жидкой смеси цементного раствора до придания бетонной конструкции новых физических характеристик. Области применения жидкого стекла не ограничиваются строительством. Из-за своих отличных адгезивных характеристик жидкое стекло используется в качестве связующего материала при склеивании всевозможных материалов: от синтетических до натуральных. Широко применяется клей из этого материала для склеивания металлических деталей.
Таблица характеристик жидкого стекла.
Жидкое стекло представляет собой водный раствор целого класса силикатов. Самыми распространенными на российском рынке считаются натриевые силикатные смеси. Гораздо более мелкими партиями отечественная промышленность выпускает калиевые силикаты. Аммониевые и литиевые силикатные растворы очень редко встречаются в продаже, так как выпускаются ограниченными опытными партиями. Иностранные производители, помимо указания конкретного вида силикатного раствора, очень часто указывают и значение вязкости силиката в растворе.
Области применения жидкого стекла
Растворы силикатов применяются в трех областях.
Характеристики жидкого натриевого стекла.
Первая основана на способности силикатов ускорять отвердевание цементного раствора. В результате получаются высокопрочные образцы искусственного силикатного камня, отличающегося от обычного бетона своими гидроизоляционными характеристиками. Также растворы силикатов служат отличным скрепляющим материалом для создания монолитных конструкций из различных искусственных и синтетических материалов. Так, силикатный клей отлично зарекомендовал себя при монтаже натурального камня в качестве декоративных покрытий и при отделке интерьера натуральными и искусственными материалами.
Второй областью, в которой находят применение силикаты, является синтез искусственного растворимого кремнезема. Он служит для изготовления таких химических реагентов, как белая сажа, силикагель, золь кремнезема, различные катализаторы, цеолиты.
Третья область применения силикатов щелочных металлов — это химическая промышленность, где жидкое стекло участвует в синтезе различных веществ в качестве неосновного химического компонента. В бумажной промышленности составами с содержанием силикатного клея пропитывают бумажную массу, а также проводят склеивание слоев различных сортов бумаги. Жидкое стекло входит в состав смеси, которая покрывает сварочные электроды. Краски на его основе обладают повышенной огнеупорностью и влагостойкостью. Тяжелая металлургическая промышленность использует составы с ингредиентами силикатов для создания огнеупорных тиглей для высокотемпературной обработки металлов. Широкое применение в строительстве, помимо добавок к строительным смесям, водные растворы силикатов получили при создании инъекционных составов для дополнительного укрепления рыхлых грунтов под фундамент.
В быту силикатный клей широко применяется для создания огнеупорных, кислотоустойчивых и влагостойких конструкций и образований.
Этот материал нашел применение и в садоводстве. Растворы силикатов используют для обеззараживания стволов и ветвей плодовых деревьев при их обрезке или ранении. Это экологически чистый антисептик, препятствующий образованию на поверхностях, которые пропитаны им, плесени, грибков, гнилостных образований.
Вернуться к оглавлению
Особенности использования силикатов при создании бетонных конструкций
Подвижность бетонных смесей.
При работе с жидким стеклом нужно помнить, что это вязкое вещество, хорошо растворимое в воде. Добавляя его в цемент, всегда учитывайте быструю скорость схватывания смеси. Опытные строители рекомендуют вначале ввести добавку в воду, а затем с помощью электрической или механической мешалки произвести перемешивание полученной жидкости и сухих компонентов раствора. Следует помнить и о пропорции, которую следует соблюдать при составлении цементной смеси. Цементный раствор, в котором жидкое стекло не превышает 10-20% от массы цемента, достаточно быстро схватывается. Поэтому лучше всего готовить его небольшими порциями. При 50% содержания силикатов в цементном растворе схватывание смеси происходит за считаные минуты.
Однако использование этого раствора оправдано для устранения течей в гидросооружениях частного или общественного пользования. Количество жидкого стекла влияет на скорость устранения аварии. Причем подобные мероприятия актуальны для быстрого устранения трещин, через которые сочится или протекает влага. Качество «заплатки» зависит и от состава цементной смеси, и от глубины трещины, и от температурных характеристик, сопутствующих ремонтным работам. Масса примеров успешного устранения подобных аварий только подтверждает оправданность использования силикатного клея в подобных ситуациях.
Классы и марки бетона.
Вне зависимости от того, для чего вы используете цементный раствор с жидким стеклом, вам потребуются следующие инструменты:
- Емкость для раствора — это может быть ведро или тазик. В нем вы сможете смешать необходимые компоненты до нужных пропорций.
- Мешалка — для смешивания раствора вы можете приобрести специальную насадку на дрель или перфоратор. Она поможет быстро перемешать компоненты смеси и незамедлительно приступить к работе.
- Шпатель — для нанесения и распределения цементной смеси на рабочей поверхности.
- Строительный уровень — понадобится для создания ровных и геометрически правильных строительных конструкций с использованием цементного раствора с жидким стеклом.
Все работы следует выполнять с соблюдением правил техники безопасности. Работать нужно в перчатках. При попадании силикатов или растворов, их содержащих, на слизистую, необходимо немедленно промыть пораженный орган большим количеством воды и доставить пострадавшего в место, где ему будет оказана профессиональная медицинская помощь. Для различных нужд существуют разные пропорции смешивания компонентов цементного раствора. Жидкое стекло выступает в нем в качестве вспомогательного реагента.
Вернуться к оглавлению
Виды цементных растворов с использованием силикатного клея
Схема приготовления раствора бетона.
Гидроизоляция требуется там, где строение или конструкция будут контактировать с влагой. Водостойкая штукатурка готовится из песка и цемента, которые смешиваются в пропорциях 1 часть цемента:2,5 части песка. Затем раствор нужно разбавить водой, в которой должен быть растворен силикат в соотношении 15% от объема цемента.
При гидроизоляции бассейнов, стенных или потолочных перекрытий, полов, потолков или подвалов применяют смесь, в которой на одну часть жидкого стекла берется десять частей простого цементного раствора (песок 3 части, цемент 1 часть). Перед использованием этой смеси поверхность следует покрыть одним или двумя слоями чистого силиката. Для этого лучше всего использовать жесткую кисть или щетку. Потом дождаться полного высыхания поверхности и уже затем приступать к нанесению цементного раствора.
Гидроизоляция колодцев требует применения смеси 1:1, где на одну часть цемента берут одну часть песка и одну часть жидкого стекла. Количество воды вычисляется таким образом, чтобы получить подвижную смесь, по консистенции напоминающую жидкую сметану.
Вернуться к оглавлению
Огнеупорные цементные растворы и иные способы применения силикатов
Определение готовности раствора.
Для того чтобы керамическая плитка прочно легла на бетонное основание и не отпала со временем, нужна хорошая плотная стяжка. Для усиления стяжки, а также для устранения дефекта изначально неверно смешанной и выполненной стяжки применяется силикатный клей. Смешиваем 6 частей силиката и одну часть воды и покрываем поверхность стяжки в несколько слоев.
При строительстве и ремонте огнеупорных конструкций, таких как камины, печи, дымовые трубы, используется такая же смесь, как и при гидроизоляции бассейнов. Огнеупорность, которую приобретает цементный раствор, будет обеспечивать кристаллическая структура силикатной составляющей, которая в равной степени сделает элементы конструкции прочными и долговечными.
На сегодняшний день раствор силикатов щелочных металлов используется как в чистом виде, так и входит в состав множества смесей и готовых продуктов. Не нужно выверять пропорции, готовые грунтовки и пропитки потребуют лишь добавления воды. Однако опытные строители предпочитают сами смешивать растворы, добиваясь от каждого ингредиента максимальной эффективности в конечной смеси.
Какая правильная пропорция цемента с жидким стеклом?
В строительстве, а также при ремонте внутренних помещений повсеместно используются смеси на основе цемента и жидкого стекла. При этом, несмотря на особые условия приготовления и нанесения, получаемые таким образом антисептические, гидрофобные, кислотоупорные и огнезащитные свойства конструкций преобладают над сложностями и недостатками. Для строительных и ремонтных технологий применяют несколько видов составов, состоящие из цемента, просеянного песка и жидкого стекла, смешанных в определенных пропорциях.
Раствор для гидроизоляции
Для обустройства водонепроницаемого слоя используют раствор, состоящий из жидкого стекла и цемента взятых в пропорции 1:10.
Если в инструкции по приготовлению стоят пропорции компонентов «по массе», следует пользоваться следующими величинами:
- Жидкое стекло: 1,5 кг/л:
- Часть цемента смешанная с 4 частями песка: 2,5-2,7 кг/л;
Полученную смесь используют для строительства наливных полов и повышения гидроизоляционных качеств стен зданий и сооружений.
Раствор для наружных работ
Водонепроницаемая (гидрофобная) штукатурка используется для защиты основного материала стен зданий и сооружений от губительного воздействия воды и повышенной влажности воздуха.
Особенно актуально использование гидрофобного защитного слоя в северных регионах России – регулярное замерзание и оттаивание влаги находящейся внутри стен обычно приводит к появлению трещин и последующему разрушению конструкции.
Для самостоятельного приготовления гидрофобной штукатурки рекомендуются следующие пропорции жидкого стекла, цемента и просеянного песка: 1:2:5.
Раствор для грунтования
В домашнем строительстве и ремонте иногда возникает необходимость покрыть грунтом бетонную стяжку. Для этих целей готовят раствор из жидкого стекла и цемента, замешанный в пропорции 1:1.
Пропорции раствора для ремонтных работ
Раствор, приготовленный из жидкого стекла и цемента можно использовать для замазки трещин, пустот и щелей. Материал готовится из жидкого стекла, портландцемента и просеянного песка смешанный в пропорциях: 1:1:3.
Приготовленный таким образом раствор имеет густую консистенцию, благодаря чему хорошо держится в дефектах поверхности и большое содержание жидкого стекла способствует быстрому его «схватыванию» и затвердеванию.
всё про ремонт и обустройство жилья
0,5У такого вновь созданного материала имеется одна особенность – он очень быстро твердеет, особенно, если отсутствует такой компонент, как песок.
Для снижения твердеющих свойств рекомендуется сначала смешать жидкое стекло с водой, и только потом добавлять его в песчано-цементную смесь.
Вода должна составлять не более 25% от общего количество жидкого стекла. Но даже в этом случае рекомендуется готовить небольшое количество цементного раствора с жидким стеклом, чтобы использовать материал за минимально короткий срок.
Вопрос. Приветствую вас! Мне надо получить бетон, устойчивый к влаге – жена уговорила сделать декоративный водоем на даче. Знаю, что можно добавить в раствор силикатное стекло. Интересует, как правильно развести жидкое стекло с цементом.
Ответ. Добрый день! Совершенно верно, раствор силиката калия или натрия позволяет сделать бетон, пригодный для гидротехнических сооружений. Жидкое стекло, смешанное с цементом, также повышает огнеупорность и кислотоупорность бетона. Кроме того, полученный материал схватывается быстрее обычного.
Важно соблюдать точные пропорции жидкого стекла и цемента, иначе бетон или строительный раствор будет хрупким и подверженным разрушению. Соотношение компонентов зависит от назначения материала.
Чтобы повысить водостойкость бетона, объем жидкого стекла не должен превышать 10% от общего веса. Для гидроизоляционного раствора на десять объемных частей смеси добавляют одну часть силикатного стекла.
Приготовление строительного раствора или бетона с жидким стеклом требует соблюдения технологии.
- в емкость с чистой водой добавляют жидкое стекло и перемешивают до полного растворения средства;
- переливают полученный водный раствор в емкость, где будет замешиваться строительный раствор или бетон;
- постоянно помешивая, добавляют сухую смесь песка с цементом;
- взбивают массу до однородности при помощи специальной насадки на электроинструмент или компактной бетономешалкой.
Смесь быстро затвердевает, поэтому строительные растворы готовят и используют небольшими порциями, а бетон следует быстро уложить в опалубку. Время схватывания и продолжительность отвердевания материала обратно пропорциональна процентной доле жидкого стекла.
- 2% силикатной добавки в цементной смеси – схватывание через 40 минут, полное высыхание через сутки;
- 10% силикатной добавки – начало схватывания через 5 минут, полное высыхание через 4 часа.
Данные приведены для бетона самой распространенной марки прочности М300. Нередко можно встретить советы увеличит содержание жидкого стекла в смеси до 20-25%, но делать этого нельзя – бетон начнет рассыпаться через несколько часов после высыхания, конструкцию придется демонтировать и изготовить заново.
Здравствуйте, дорогие читатели! С вами Александр. Сроки строительства ограничены, а бетон не схватывается и тормозит процесс? Поговорим сегодня о том, как ускорить твердение бетона, а также как защитить свою постройку от проникновения влаги. Есть интересный состав, который не только значительно сокращает время твердения (от 40-60 минут), но и придает бетону огнеупорные свойства. Цемент с жидким стеклом имеет обширную область применения при строительстве бассейнов, печей, фундаментов, гидротехнических объектов.
- Почему именно жидкое стекло?
- Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
- Пропорции
- Технология приготовления
- Как использовать
Почему именно жидкое стекло?
Давайте разберемся, почему принято добавлять в цемент именно этот компонент? Объяснений этому больше чем достаточно. Основные свойства жидкого стекла основываются на его составе, ведь это силикат натрия, который получается из кварцевого песка.
- высокий уровень сцепления;
- прекрасный компонент для гидроизоляции – защищает постройку от преждевременного разрушения;
- материал прост в использовании;
- выгодная цена по сравнению со стоимостью специализированных растворов;
- малый расход материала;
- если добавить ЖС в раствор, можно придать свойства антисептика.
Само собой, материал имеет и недостатки, как же без них:
- можно обрабатывать лишь доступные поверхности;
- быстрая кристаллизация смеси, что значительно усложняет процесс покрытия.
Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
Чтобы приготовить цемент с жидким стеклом, потребуются:
- емкость для разведения – ведро;
- сверло со шнековой насадкой для перемешивания смеси;
- кисть;
- цемент;
- песок;
- вода;
- средства защиты органов дыхания и кожи (спецодежда, перчатки, закрытая обувь, респиратор).
Пропорции
Количественное соотношение компонентов при приготовлении разнится в зависимости от цели использования: в некоторых случаях необходима густая смесь, а в некоторых – более редкая. Итак, сколько на мешок цемента потребуется материала:
- Цемент плюс жидкое стекло для наружного применения в качестве огнеупорной защиты. Для приготовления смеси в данном случае потребуется 1,5 части песка и 1,5 части ЖС, смешанных с 4 частями цемента.
- Сколько добавлять компонентов для смеси для заделки швов? Используется раствор в соотношении 3 доли песка на 3 доли жидкого стекла и 1 долю цемента.
Иными словами, огнеупорные свойства достигаются большим содержанием песка в составе смести, а для устранения течи и заделки стыков достаточно раствора с одинаковыми пропорциями песка и стекла.
Технология приготовления
Итак, мы разобрались с необходимым инвентарем и тем, какие пропорции материалов нужно использовать, теперь остановимся на главном – как правильно добавлять жидкое стекло в цементный раствор. Процедура несложная, но довольно кропотливая.
Добавьте в воду нужное количество силиката и тщательно перемешайте. Только после этого можно добавлять цемент.
Компоненты необходимо перемешать до получения однородной массы в количестве, указанном выше. Как смешать, чтобы получилась однородная консистенция? Конечно же, с использованием сверла со шнековой насадкой. Три-четыре минуты – и готово! Получившуюся смесь можно использовать как для пола, так и для стен постройки.
Если нужно создать гидропломбу, я рекомендую предварительно на защищаемую поверхность нанести слой жидкого стекла – так прочность гидроизоляции будет выше.
Как использовать
Главный секрет, как работать с жидким стеклом и цементом при замазке щелей и пустот, – густота раствора. Только так можно предотвратить вытекание смеси и добиться прочного схватывания. Ну, а для лучшего понимания, где и как можно использовать жидкое стекло, предлагаю посмотреть видео:
Надеюсь, я достаточно подробно объяснил, зачем, почему и как замесить жидкое стекло в цемент. Если у вас остались вопросы, можете смело их мне задавать – отвечу и помогу каждому! Ну и, по традиции, не забывайте подписаться и следить за обновлениями блога. Порекомендуйте статью друзьям – им точно пригодится. До встречи!
Здравствуйте, дорогие читатели! С вами Александр. Сроки строительства ограничены, а бетон не схватывается и тормозит процесс? Поговорим сегодня о том, как ускорить твердение бетона, а также как защитить свою постройку от проникновения влаги. Есть интересный состав, который не только значительно сокращает время твердения (от 40-60 минут), но и придает бетону огнеупорные свойства. Цемент с жидким стеклом имеет обширную область применения при строительстве бассейнов, печей, фундаментов, гидротехнических объектов.
- Почему именно жидкое стекло?
- Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
- Пропорции
- Технология приготовления
- Как использовать
Почему именно жидкое стекло?
Давайте разберемся, почему принято добавлять в цемент именно этот компонент? Объяснений этому больше чем достаточно. Основные свойства жидкого стекла основываются на его составе, ведь это силикат натрия, который получается из кварцевого песка.
- высокий уровень сцепления;
- прекрасный компонент для гидроизоляции – защищает постройку от преждевременного разрушения;
- материал прост в использовании;
- выгодная цена по сравнению со стоимостью специализированных растворов;
- малый расход материала;
- если добавить ЖС в раствор, можно придать свойства антисептика.
Само собой, материал имеет и недостатки, как же без них:
- можно обрабатывать лишь доступные поверхности;
- быстрая кристаллизация смеси, что значительно усложняет процесс покрытия.
Подготовка: какие инструменты и расходные материалы потребуются
Чтобы приготовить цемент с жидким стеклом, потребуются:
- емкость для разведения – ведро;
- сверло со шнековой насадкой для перемешивания смеси;
- кисть;
- цемент;
- песок;
- вода;
- средства защиты органов дыхания и кожи (спецодежда, перчатки, закрытая обувь, респиратор).
Пропорции
Количественное соотношение компонентов при приготовлении разнится в зависимости от цели использования: в некоторых случаях необходима густая смесь, а в некоторых – более редкая. Итак, сколько на мешок цемента потребуется материала:
- Цемент плюс жидкое стекло для наружного применения в качестве огнеупорной защиты. Для приготовления смеси в данном случае потребуется 1,5 части песка и 1,5 части ЖС, смешанных с 4 частями цемента.
- Сколько добавлять компонентов для смеси для заделки швов? Используется раствор в соотношении 3 доли песка на 3 доли жидкого стекла и 1 долю цемента.
Иными словами, огнеупорные свойства достигаются большим содержанием песка в составе смести, а для устранения течи и заделки стыков достаточно раствора с одинаковыми пропорциями песка и стекла.
Технология приготовления
Итак, мы разобрались с необходимым инвентарем и тем, какие пропорции материалов нужно использовать, теперь остановимся на главном – как правильно добавлять жидкое стекло в цементный раствор. Процедура несложная, но довольно кропотливая.
Добавьте в воду нужное количество силиката и тщательно перемешайте. Только после этого можно добавлять цемент.
Компоненты необходимо перемешать до получения однородной массы в количестве, указанном выше. Как смешать, чтобы получилась однородная консистенция? Конечно же, с использованием сверла со шнековой насадкой. Три-четыре минуты – и готово! Получившуюся смесь можно использовать как для пола, так и для стен постройки.
Если нужно создать гидропломбу, я рекомендую предварительно на защищаемую поверхность нанести слой жидкого стекла – так прочность гидроизоляции будет выше.
Как использовать
Главный секрет, как работать с жидким стеклом и цементом при замазке щелей и пустот, – густота раствора. Только так можно предотвратить вытекание смеси и добиться прочного схватывания. Ну, а для лучшего понимания, где и как можно использовать жидкое стекло, предлагаю посмотреть видео:
Надеюсь, я достаточно подробно объяснил, зачем, почему и как замесить жидкое стекло в цемент. Если у вас остались вопросы, можете смело их мне задавать – отвечу и помогу каждому! Ну и, по традиции, не забывайте подписаться и следить за обновлениями блога. Порекомендуйте статью друзьям – им точно пригодится. До встречи!
Строим дом
Жидкое стекло для цементного раствора — пропорции использование
гидрозащита жидким стекломБольшому количеству знакомо наименование «жидкое стекло». Но не каждый знает, что оно собой представляет раствор воды силикатов калия, лития и натрия (na2o(sio2)n, li2o(sio2)n, K2O(sio2)n) и считается всем знаменитым силикатным клеем. Не каждый знает и то, что нашло жидкое стекло использование в цементном растворе – в виде добавки к нему. При всем этом благодаря дешевизне клея цена цементного раствора увеличивается несущественно, а его рабочие качества обретают абсолютно новые грани.
Для какой цели добавляют жидкое стекло в
цементный раствор?Оно наделяет бетонные конструкции крайне полезными характеристиками. В первую очередь, – водостойкостью и влагонепроницаемостью. Это очень необходимое качество для фундаментов построек и разных подземных бетонных строений. Помимо прочего, силикатный клеевой состав увеличивает жаростойкость цементного раствора и предохраняет формирование на нем грибков и плесени.
Сферы использования стекла жидкого
Силикатный клеевой состав известен человеку практически 2 столетия (первый раз получен в 1818 году), но до этого времени пользуется большой популярностью, являясь в определенных областях просто незаменяемым материалом.
Жидкое стекло активно используется в строительных работах. Как уже говорилось, в виде добавки в цементный раствор, а еще для приготовления разных грунтовочных составов. Применяется жидкое стекло для цементного раствора при фундаментном устройстве под печи, котлы, камины, гидротехнические строения. На производстве, где легче исполнить правильные пропорции, при помощи добавок стекла жидкого делают магнезиальный, алюмосиликатный и кремнеземистый цементные растворы.
Помимо строительства жидкое стекло используют в литейном производстве, тканевой, мыловаренной и бумажной промышленности. Им наполняют дерево и ткань чтобы придать огнеустойчивых и свойств водоотталкивания.
Жидким стеклом замазывают стыки труб водопровода, убирают краску котрая уже устарела. Ну и разумеется, оно считается многофункциональным клеем, которым клеят разные материалы.
Ключевые принципы применения стекла жидкого в цементном растворе
Производственный процесс смеси из бетона с жидким стеклом прост и может делаться даже в бытовых условиях. Но для того чтобы подготовить хороший раствор, необходимо придерживаться некие требования. Если этого не делать, в цементном растворе могут возникать трещины.
В большинстве случаев стекло добавляется в сухую смесь, а не в жидкий раствор бетона. Т.Е. Необходимо сперва перемешать сухие элементы, а потом вливать в них разбавленное водой стекло. Хотя есть из этой инструкции и исключения, когда стекло добавляется в жидкий раствор.
Принципиально важно выполнение правильного соотношения всех составляющих смеси. Добавляя жидкое стекло в цементный раствор, пропорции всех элементов необходимо поддерживать в согласии с требованиями инструкции для однозначного состава. Если говорить о самом большом количестве стекла жидкого в цементном растворе, то оно достигает 25% от всей массы смеси. Во время изготовления грунтовок силикатный клеевой состав и раствор из цемента берутся по соотношению 1:1.
Клеевой состав убыстряет затвердевание смеси. Это требуется предусмотреть во время работы. Необходимо готовить цементный раствор маленькими дозами, чтобы успевать генерировать его до отвердевания, или прибавлять чуть-чуть воды.
Рецепты приготовления составов с жидким стеклом
Недостатка в советах по приготовлению смесей с жидким стеклом нет. Предлагается значимое количество самых разных рецептов от мастеров-любителей, руководствоваться которым или нет, решает любой сам. Необходимо лишь подчеркнуть, что дело это серьезное, и к нему необходимо подходить достаточно серьезно. Вот пару выверенных рецептов для приготовления смесей для строительства с жидким стеклом.
Грунтовка. Применение чистого стекла вместо грунтовки не всегда можно, благодаря этому готовится смесь, содержащая цемент, жидкое стекло и воду. На 1 кг цемента берется 1 кг стекла. Цемент размешивается с водой, в раствор добавляется жидкое стекло, и это все аккуратно смешивается. При затвердевании грунтовки для ее разжижения можно прибавлять чуть-чуть питьевой воды.
Гидроизолирующий состав для колодцев. Стекло и прекрасно просеянный песок для строительных работ прекрасно мешаются между собой по соотношению 1:1. Получившимся раствором можно промазать стены колодцев для их защиты от негативного воздействия влаги.
Смесь для защиты от влаги подземных бетонных помещений. Гидрозащита цементного раствора жидким стеклом – широко применяемая операция. 1 л силикатного клея добавляется в 10 литров раствора бетона. Подобный состав обеспечивает хорошую гидроизоляцию пола и стен подвальных помещений, колодцев или других бетонных построек, находящихся в сырой земля.
Огнеупорный раствор бетона. Схема его приготовления проста. Готовится традиционный раствор из цемента и песка, в который в конце добавляется чуть-чуть стекла жидкого. Потому как сохнет подобная смесь быстрее простого, готовить ее предлагается маленькими дозами.
Дезинфицирующее средство для дерева. Жидкое стекло размешивается с водой в равной пропорции. Пленка для защиты на материале, покрытом данным составом, выходит скользкой, не подлежащей покраске. Благодаря этому его не предлагается применять для стен из бетона.
Пропитка для разных материалов. На 1 л воды берется 0,4 кг стекла. Дальнейшие слои должны наноситься после полного просыхания предыдущих.
Вообще, при использовании стекла жидкого вместо пропитки или покрытия в том случае, когда не присутствует определенный рецепт приготовления, можно пользоваться общим правилом – клеевой состав разбавляется водой в соотношении 1:2.
Правила работы с жидким стеклом
Чтобы трудится со стеклом, понадобится подходящий инструментарий. Нужно иметь емкость для подготовки смеси и рукавицы. Для размешивания и нанесения применяются кисть, щетка, валик. Если предполагается нанесение распыливанием, нужно будет краскопульт.
При эксплуатации чистого стекла или его смеси с цементным раствором раствор нужно прекрасно смешать при помощи кисти или щетки.
Поверхность которая обрабатывается аккуратно очищается от неорганических и органических загрязнений – грязи, пыли, жиров, масел, плесени и т.П. Бетонная поверхность обезжиривается и если имеется необходимость – ровняется при помощи шпатлевки. Наносить стекло можно кистью, валиком или краскопультом. При всем этом клеевой состав способен проникать в глубину материала до 2 мм. Чтобы появилась одна из самых надежных пленка для защиты, состав необходимо наносить несколькими слоями.
Жидкое стекло не имеет веществ которые вредны для здоровья, однако при попадании его на голое тело, место необходимо вымыть водой. После того как завершены все работы с жидким клеем или содержащим его составом с рук и инструмента необходимо полноценно смыть останки смеси.
Видео жидкое стекло для цементного раствора
Поделиться с друзьями:
Твитнуть
Поделиться
Поделиться
Отправить
Класснуть
Цементный раствор с жидким стеклом Ссылка на основную публикациюЖидкое стекло для бетона: как развести, пропорции
Жидкое стекло представляет собой быстротвердеющий силикатный раствор, используемый в строительно-отделочных работах для придания отделочным материалам огнеупорных и водоотталкивающих свойств. Жидкое стекло для бетона является дополнительным компонентом, значительно улучшающим его технические свойства.
Оно позволяет придать бетонным растворам на цементной основе совершенно новые физические качества, что существенно расширяет область их применения.
Виды жидкого стекла и область его применения
В строительстве применяются два вида жидкого стекла – калиевый и натриевый раствор.
- Натриево-силикатный. Широко применяется для гидроизоляции. Добавляемый в раствор для штукатурки стен натриевый раствор силикатов используется для обработки стен подвальных помещений и цокольных этажей. Данный вид растворов отлично сочетается с другими строительными и отделочными составами.
- Калиевый. Имеет высокий уровень кристаллизации, поэтому он обладает повышенной стойкостью к механическим повреждениям. Используется в основном в качестве обмазочного гидроизолирующего материала, в том числе для обработки деревянных поверхностей.
Растворы силикатов применяются в трёх основных областях строительства.
Искусственный камень
Благодаря способности жидкого стекла ускорять схватывание бетонных растворов и придавать им повышенную твёрдость, силикаты используются для получения высокопрочного искусственного камня.
Клеевые и окрасочные растворы
Силикатные растворы применяются в качестве добавок при создании клеевых составов для монтажа каменных и бетонных отделочных материалов. Такие силикатные клеи служат отличным скрепляющим материалом, обладающим хорошей адгезией и стойкостью к воздействию внешней среды.
Добавление жидкого стекла в окрасочные составы позволяет придать им огнестойкость и гидроизолирующие свойства.
Добавки в строительные бетонные растворы
Если добавить жидкое стекло в бетон, можно улучшить его технические характеристики, прежде всего влагостойкость и жаропрочность.
Рассмотрим подробнее, как использовать жидкое стекло для бетона при отделочных и строительных работах в домашних условиях.
Плюсы и минусы бетонных растворов с силикатными добавками
Жидкое стекло улучшает качество бетонаНа современном рынке строительных материалов представлен широкий ряд всевозможных композитных составов, используемых в качестве улучшающих добавок в цементные растворы.
Однако, популярность такого проверенного временем материала, как жидкое стекло, не уменьшается. Это связано с простотой его использования и достаточно бюджетной стоимостью по сравнению с другими искусственными добавками для бетонных смесей.
Смешивая жидкое стекло с цементном, можно получить бетонные растворы, которые используются при следующих строительных работах:
- При строительстве бетонных фундаментов зданий, стенок колодцев, канализационных коллекторов и прочих конструкций, эксплуатировать которые предполагается в условиях повышенной влажности.
- При заливке бетонной стяжки, когда требуется придать ей дополнительные гидроизолирующие и прочностные свойства.
- При оштукатуривании поверхностей, подверженных значительному нагреву – каминов, печей и т.д.
Среди плюсов цементных составов с жидким стеклом можно назвать:
- Высокий уровень адгезии с любыми поверхностями.
- Отличные гидроизолирующие свойства благодаря способности силикатного раствора заполнять все поры в бетоне.
- Повышенная прочность, которая достигается введением в состав бетона силикатных растворов.
Как и все другие строительные материалы, жидкое стекло с цементном имеет и свои недостатки. Прежде всего, это быстрая кристаллизация и застывание раствора, в результате чего он время его использования ограничено.
Впрочем в отдельных случаях это может являться большим плюсом. В таблице показано соотношение схватывания цементного раствора в зависимости от процентной доли жидкого стекла в его составе.
Процентная доля жидкого силиката | Начало схватывания, мин | Время полного высыхания, ч |
---|---|---|
0 | 60 | Не менее 7 суток |
2 | 40 | 24 |
5 | 30 | 16 |
8 | 15 | 8 |
10 | 5-7 | 4 |
Чем больше вы добавляете этой смеси в бетон, тем более хрупким он может статьБетон, смешанный с силикатным составом, нельзя использовать для возведения несущих конструкций.
Дело в том, что при увеличении доли силикатов прочность бетона сначала увеличивается, но затем значительно снижается. Так, если смешать жидкое стекло и цемент, то через неделю такой раствор по крепости будет на 1/3 превышать бетон без добавок силикатов.
Однако уже через пару недель прочность силикатно-цементного раствора начинает падать, и к концу месяца со дня заливки он уже на 25% уступает по крепости чистому бетону. И чем выше доля стекла в пропорции смеси, тем более хрупким становится бетон к концу его полного высыхания.
Приготовление бетона с жидким стеклом
Для приготовления цементного раствора с добавлением жидкого силиката вам понадобятся следующие инструменты:
- Ёмкость для смешения компонентов раствора – большое ведро или строительный таз.
- Строительный миксер – специальная насадка на перфоратор, предназначенная для смешивания различных строительных растворов.
- Защитная одежда – перчатки и очки для защиты от попадания раствора силикатов на кожу и слизистые оболочки.
Жидкое стекло может быть токсичным, поэтому при его попадании в глаза, их следует тщательно промыть проточной водой.
Рекомендованные пропорции
При замешивании раствора, содержащего цемент и жидкое стекло, следует чётко соблюдать рекомендованные строительными нормативами пропорции. Соотношение силикатов с другими компонентами зависит от области применения раствора. О составе идеальной стяжки для пола смотрите в этом видео:
Устройство гидроизоляции
Гидроизоляция стен и полов подвалов и цокольных этажей при помощи силикатных растворов применяется в случае повышенного уровня грунтовых вод или при отсутствии надёжно дренажной системы вокруг дома. При этом почвенная влага может проникать внутрь подвального помещения сквозь поры и микротрещины в бетоне, создавая там сырость.
Силикат смешивают с песком, а потом добавляют в бетонную смесьВ целях предотвращения этого рекомендуется произвести оштукатуривание внутренних стен цементно-силикатным раствором.
Для этого следует взять 1 часть цемента и добавить к нему 2,5 части просеянного песка. После этого берём жидкое стекло в объёме 1/6 – 1/7 части от объёма цемента. То есть, если для приготовления штукатурной смеси использовано 10 кг цемента, жидкого силиката требуется взять около 1,5 л.
Силикат легко растворяется в воде, достаточно лишь хорошенько их перемешать при помощи строительного миксера. Полученной водно-силикатной смесью заливаем цемент с песком и размешиваем до получения нужной вам консистенции.
Для гидроизоляции бетонных стенок бассейнов, водяных колодцев или канализационных коллекторов нужно приготовить обмазочный раствор со значительно большим содержанием силиката.
Для этого берётся цемент и песок в пропорции 1 к 1, а к ним следует добавить жидкое стекло в таком же объёме и разбавленное в воде.
Полученная смесь должна быть достаточно пластичной и по своей консистенции походить на жидкую сметану.
В таблице представлено рекомендуемое соотношение компонентов для гидроизоляции различных конструкций.
Назначение | Цемент, частей | Песок, частей | Жидкое стекло, частей |
---|---|---|---|
Гидроизоляция колодцев | 1 | 1 | 1 |
Гидроизоляция обычная | 4 | 4 | 1 |
Грунтовка стяжки | 0 | 1 | 1 |
Огнеупорные смеси | 4 | 1,5 | 1,5 |
Для заполнения пустот | 3 | 1 | 1 |
Водостойкая штукатурка (для наружных работ) | 1 | 2,5 | 0,5 |
Нанесение силикатно-цементной гидроизоляции производится в два этапа. Первоначально оштукатуриваемую поверхность следует покрыть одним-двумя слоями чистого жидкого стекла. Для его нанесения следует использовать кисть или щётку с жёстким ворсом. После того, как нанесённый слой полностью высохнет, приступаем к нанесению штукатурного раствора.
Следует помнить, что силикатный раствор имеет очень ограниченное время использования. Поэтому приготавливать его следует непосредственно перед нанесением на оштукатуриваемую поверхность.
Устройство термозащиты
Жидкий силикат, добавленный в бетон усилит его огнестойкие свойстваПри соединении жидких силикатов с цементными растворами можно получить материал, обладающий замечательными огнестойкими качествами. Обычный бетон начинает терять свою прочность и монолитную целостность уже при повышении его температуры до 200 – 300 °C.
Жидкий силикат, добавленный в состав бетона в пропорции ¼ – 1/3 часть от объёма цемента, в разы повышает его огнестойкость. Так, приготовленный в соответствии со всеми строительными нормативами жаропрочный бетон способен выдерживать без каких-либо негативных последствий температуру до 1000 °C и более. О том, какие свойства жидкое стекло придает стяжке, смотрите в этом видео:
Подобный бетон применяется при строительстве промышленных объектов в металлургической отрасли. В частном строительстве огнестойкие составы могут быть применены при кладке отопительных печей и каминов, строительстве дымоходов, обмуровке водогрейных котлов, оштукатуривании нагревающихся поверхностей.
Огнестойкость в данном случае обеспечивает кристаллическая решётка застывших силикатов, не позволяющая разрушаться и остальным компонентам бетона.
Стяжка полов
Использоваться силикаты могут и при заливке стяжки полов. При этом рекомендуется также произвести грунтование несущих поверхностей чистым жидким стеклом. Это придаст бетонным полам водоотталкивающие свойства, а деревянные полы защитит от образования плесени и грибка.
Поверх загрунтованной черновой поверхности заливается стяжка, в которую добавляется раствор силикатов примерно в пропорции не более 5% от общего объёма пескобетона.
Добавить в бетон жидкое стекло пропорции применение
Добавить в бетон жидкое стекло
Как правило одной из причин, по которой добавляют в бетон жидкое стекло — это его незначительная цена при возможном действии его свойств, которые в свою очередь очень сильно улучшают весь состав раствора.
Добавление жидкого стекла сильно рекомендуется, когда то или иное бетонное сооружение будет иметь воздействие от влаги.
Жидкое стекло применяют для гидроизоляции бетона. Состав жидкого стекла обладает специальными антибактериальными свойствами, из-за этого полученный раствор с жидким стеклом в ходе работы не будет подвергаться какому-либо действию плесени.
Такая смесь, как цемент с жидким стеклом часто используется при постройке печей.
Чтобы приготовить эту смесь, берут одну часть цемента и три части песка, к которым добавляется силикатный клей в количестве, равном примерно один к пяти от всей массы цемента.
Если смешать цемент и песок в пропорциях один к двум с половиной и добавить к ним примерно пятнадцать процентов жидкого стекла, после этого добавить воду, то в результате получится хорошая водостойкая штукатурка.
Именно для таких случаев многие из хороших строителей добавляют в бетон жидкое стекло.
Жидкое стекло в бетон пропорции
В настоящее время имеется большая область применения такого материала, как жидкое стекло.
Когда такое вещество добавляют в цемент, его общая вес не должен превышать двадцати пяти процентов.
Если разобраться чуть по глубже, то использование жидкого стекла в стройке имеет более узкое направление.
Жидкое стекло в бетон пропорции:
Для использования в грунтовке — это вещество берется пропорцией одни к одному с раствором из цемента.
А если использовать жидкое стекло, как специальную добавку в бетон, то он должен занять двадцать пять процентов от общего веса.
Перед началом применения жидкого стекла, нужно приготовить водный раствор . Для этого нужно разбавить водой стекло в пропорции один к двум.
Такой материал используют, как гидроизоляцию для помещений. Чтобы начать такое применение, нужно разбавить один литр жидкого стекла с десяти литровым бетонным раствором.
Жидким стеклом можно замазать стыки у труб водопровода и использовать такой раствор, чтобы удалить старую краску.
Еще можно сделать из стекла универсальный клей, который в свою очередь будет предназначаться для соединения разных строительных материалов.
Жидкое стекло применение в бетоне
Одной из самых главных причин добавления жидкого стекла в бетон является его очень маленькая ценовая категория и отличные свойства, с помощью которых сильно улучшается весь состав раствора.
Если конструкция из бетона имеет сильное воздействие какой-нибудь влаги, то практически всегда советуют добавить в нее жидкое стекло.
Также жидкое стекло используют для гидроизоляции в бетон. Благодаря тому, что состав имеет антибактериальные свойства, раствор с жидким стеклом в применении не будет подвергаться воздействию плесени и грибка.
Еще жидкое стекло применяют в добавление с цементом для кладки различных печей и каминов.
При смешивании цемента и песка в пропорции один к двум с половиной и если добавить к ним около пятнадцати процентов жидкого стекла, а после еще добавить воду, то получается хорошая водостойкая штукатурка.
Как правило, когда добавляют такую смесь, как жидкое стекло в бетон, то он застывает достаточно быстро.
Делая вывод, можно считать применение жидкого стекла в бетоне очень частым и практически незаменимым.
Гидроизоляция бетона жидким стеклом
Многие из опытных строителей для уменьшения впитывания влаги и повышает стойкость материала для стирания, применяют жидкое стекло.
Этот материал благодаря своим свойствам можно использовать, как гидроизоляцию. Можно замазывать подвалы и чердаки, чтобы влага не попадала в них.
Такое действие позволит обеспечить защитой помещение от сырости, грибка и плесени.
Обладая специальной структурой, этот материал обеспечивает защиту от влаги и защищает весь материал от разрушения. Гидроизоляция бетона жидким стеклом, стала теперь обыденным делом для настоящих профессионалов.
Также такой материал, как жидкое стекло добавляют в цементные растворы. Такая добавка делает вашу смесь более эластичной и расширяет все свойства.
Таким образом, можно сделать вывод, что жидкое стекло это заменитель многих пластификаторов.
При смешивание, оно заменяет пластификатор гидроизоляции, заменяет пластификатор, который делает смесь эластичней, также заменяет пластификатор быстрого затвердения.
Пропитка бетона жидким стеклом
Пропитка бетона жидким стеклом очень сильно набирает обороты в строительной сфере.
Расскажем для чего служит обработка бетона этим веществом, как жидкое стекло:
Во-первых оно очень хорошо применяется для обработки натурального или искусственного камня, бетонной или оштукатуренной поверхности.
Во-вторых хорошо применяется для резкого повышения антисептических свойств.
В третьих служит для защиты от влаги, от воздействия воды.
Для того чтобы можно было обработать бетонную или оштукатуренную поверхности таким раствором, как жидкое стекло, нужно будет взять раствор жидкого стекла с водой по пропорции один к пяти.
А если используется фтористый силикат, тогда нужно делать пропорцию один к одному.
Вообще, пропитка бетона жидким стелом стала очень актуальна в последнее время.
Такая пропитка может наноситься простой кисточкой или краскопультом, применение будет зависеть от того, как обрабатываемая поверхность может впитывать раствор.
А также вы можете посмотреть видео решение проблемы рыхлой стяжки — жидкое стекло
Подобрано для вас:Пропорции смеси затирочных материалов Labiles Waterglass (LW).
Это очень необычно для успеха цементации проезжей части угольных шахт со следующими факторами: высокой начальной прочностью, хорошей текучестью и удобной перекачкой, но существующие цементирующие материалы затрудняют одновременное достижение вышеуказанных характеристик. Поэтому разработан модифицированный материал для затирки, который состоит из двух видов сухих материалов A и B, смешанных с водой в равных количествах.Физико-механические свойства модифицированных затирочных материалов при различных соотношениях были проверены с помощью лабораторных ортогональных испытаний, и было получено оптимальное соотношение затирочных материалов и добавок: (1) водоцементное соотношение составляет 0,8: 1; (2) основной материал: массовое соотношение цемента, летучей золы, бентонита и воды составляет 1: 0,3: 0,1: 1,44; (3) примесь: массовое соотношение восстановителя воды С, ускорителя D и замедлителя схватывания Е составляет 1,5%: 0,05%: 0,3%. Основные свойства модифицированных материалов для затирки были изучены с точки зрения состояния потока пульпы, диапазона диффузии и параметров затирки с помощью метода численного моделирования, и был выявлен механизм усиления пульпы к разрушенным свойствам окружающих пород проезжей части: ( 1) давление раствора является основным фактором, влияющим на радиус диффузии раствора; (2) улучшаются механические свойства проезжей части, окружающей горную породу, уменьшаются пластическая зона и деформация окружающей породы, а активная опорная функция анкера и кабеля улучшается за счет цементирования арматуры; (3) улучшается контролирующий эффект проезжей части, и сбалансированная опора с анкерной структурой проезжей части, окружающей скальную породу, реализуется посредством армирования цементным раствором.Исходя из этого, модифицированный затирочный материал применяется в практике ремонта и армирования проезжей части. Данные полевого мониторинга показывают, что производственная практика основывалась на технологии ремонта проезжей части и армирования модифицированным цементным материалом, так как ядро проезжей части окружает эффект контроля горных пород, а модифицированный цементный материал имеет широкий спектр перспектив применения. 1. Введение Уголь является основным источником энергии и важным промышленным сырьем в Китае.С увеличением глубины и интенсивности добычи угля в шахте появилось большое количество сложных и труднопроходимых дорог, включая проезжую часть из мягких пород, проезжую часть с высокими нагрузками, проезжую часть с сильным динамическим давлением и разбитую проезжую часть в окружающих породах. Среди них одной из основных проблем, стоящих перед производством безопасности угольных шахт, является контроль за разбитым окружающим каменным полотном [1–6]. Под воздействием тектонического напряжения, горного напряжения, зоны разлома складчатости и других факторов окружающая порода проезжей части серьезно разрушается, деформация велика, интенсивность отказов опорной конструкции высока, а контроль затруднен.Согласно статистике, 60% -80% разбитых окружающих скальных дорог требуют многократного ремонта для поддержания их нормальной эксплуатации, что приводит к тяжелым работам по техническому обслуживанию, высокой стоимости и низкой безопасности [7-15]. В последние годы используются различные цементирующие материалы для усиления окружающей породы проезжей части, заполнения трещин, цементирования разбитой окружающей породы, повышения целостности и прочности окружающей породы, улучшения самонесущей способности разрушенной окружающей породы, улучшения характеристик анкеровки поддерживающие компоненты, контролируют деформацию окружающей породы и повышают устойчивость проезжей части.Концепция и метод поддержки и ухода постепенно применяются в проектировании ремонта проезжей части шахт [16–20]. В качестве ключевого и основного фактора комплексные характеристики цементного материала будут значительно влиять на поток и диапазон диффузии жидкого навоза и, в конечном итоге, определять эффект усиления цементного раствора на проезжей части. В настоящее время многие ученые провели эффективные исследования затирочных материалов и разработали затирочные материалы с различными типами и свойствами [21–34]. Его можно разделить на неорганический цементный раствор и органический химический раствор: (1) Неорганический цементный раствор имеет преимущества широкого источника, высокой прочности каменного тела, хорошей водонепроницаемости, низкой цены, удобного приготовления, простого в эксплуатации, нетоксичного и безвредного.Это наиболее широко используемый и самый объемный затирочный материал. Однако он также имеет недостатки: большой размер, плохую приемистость, длительное время затвердевания и сложность контроля. При проектировании цементного раствора в цементный раствор обычно добавляют цементную добавку для улучшения водопроводности, стабильности, текучести и свойств затвердевания раствора, так что характеристики раствора могут соответствовать потребностям полевых работ. В настоящее время цементный раствор разрабатывается в направлении ультрамелкого цемента, быстро схватывающегося материала с высоким содержанием воды, цементного раствора на основе микрокремнезема и наноцементного материала.(2) Органический химический раствор имеет преимущества низкой вязкости, хорошей приемистости, сильной непроницаемости, хорошего контроля времени затвердевания, хорошей стабильности, небольшого давления затирки и большого радиуса диффузии суспензии, но он также имеет характеристики высокой цены, токсичности, лихорадки. , уплотнение, низкая прочность, строгие требования к технологии строительства и другие дефекты и могут легко вызвать трудности с промывкой угля, загрязнение грунтовых вод и нанести вред здоровью человека, поэтому область его применения сильно ограничена.В настоящее время исследования инженерных материалов ориентированы на широкий спектр источников, местные условия, экологичность и низкую цену. В связи с этим, в соответствии с характеристиками затирочной арматуры в разбитом окружающем горном слое проезжей части, коллективом автора разработан модифицированный затирочный материал. Основываясь на различном минеральном составе и механизме гидратации портландцемента и сульфоалюминатного цемента, в полной мере использовалась летучая зола промышленных твердых отходов, чтобы превратить отходы в сокровища и снизить стоимость модифицированного цементного материала, который не только имеет преимущества регулируемого затвердевания. время и высокая прочность, но также преодолевает недостатки, такие как легкое измельчение, нестабильная химическая структура и легкость коррозии под действием воды.Путем экспериментального исследования определяется наилучшее соотношение материалов для затирки в конкретных условиях, а с помощью численного моделирования выявляются законы диффузии потока и усиление затирки. Исходя из этого, разработанный модифицированный цементный материал применяется в проекте ремонта разрушенного проезжей части в окружающих скальных породах, что обеспечивает быстрое и стабильное затвердевание разрушенного угольного и горного пласта, а также хороший эффект контроля окружающих горную породу проезжей части и эффективно обеспечивает безопасную и безопасную работу. эффективная добыча угольных ресурсов.2. Подготовка модифицированного материала для затирки. 2.1. Определение состава 2.1.1. Режим заливки швов В настоящее время режим затирки в основном делится на одинарный жидкий и двойной жидкий. Единичная жидкость состоит из одного вида суспензии, наиболее распространенной из которых является цементный раствор; двойная жидкость состоит из двух видов суспензии, которые готовятся и хранятся независимо, а затем быстро впрыскиваются в матрицу после того, как они полностью смешаны. Исходя из характеристик инженерной техники по ремонту проезжей части рудника, необходимо скорректировать время гелеобразования и раннюю прочность в соответствии со степенью разрушения окружающей породы.Таким образом, модифицированный затирочный материал работает в режиме двойной затирки жидким раствором. 2.1.2. Состав Выбор состава материала для затирки основан на широком ассортименте материалов, низкой стоимости, высокой комплексной производительности и экологичности. Затирочный материал состоит из двух групп сухих материалов A и B, смешанных с водой в равных количествах. Материал A изготовлен из портландцемента, а материал B – из сульфоалюминатного цемента. Два вида сухих материалов с взаимодополняющими химическими свойствами состоят из летучей золы, бентонита и добавок.Перед затиркой в воду добавляют материал A и материал B, чтобы получилась суспензия. Оба они могут сохранять хорошую текучесть в течение 2 часов. При затирке два раствора полностью перемешиваются. Регулируя соотношение двух материалов, время конденсации может быть достигнуто от нескольких минут до нескольких часов, а прочность достигается за счет быстрого затвердевания после конденсации. (1) Вяжущие материалы. Вяжущим материалом материала А является портландцемент, который обладает характеристиками стабильного развития прочности, высокой долговременной прочности и большой теплотой гидратации благодаря высокому содержанию силикатных минералов.Вяжущий материал материала B представляет собой сульфоалюминатный цемент, который обладает характеристиками ранней прочности, высокой прочности, непроницаемости и коррозионной стойкости. Когда два вида цемента смешиваются в правильной пропорции, может быть достигнут эффект быстрого схватывания и ранней прочности. (2) Активные материалы. Летучая зола – это разновидность пуццоланового материала, обладающего определенной активностью. Он имеет мелкие частицы, множество сферических стекловидных тел и гладкую поверхность. Распределяется между частицами цемента и увеличивает плотность затирки.Добавление летучей золы в цементные материалы может не только повысить текучесть пасты, но также восстановить остатки промышленных отходов, уменьшить количество цемента и снизить стоимость. (3) Бентонит. Бентонит – это разновидность глинистого минерала, основным компонентом которого является монтмориллонит. Он имеет сильное водопоглощение и находится в суспензионном и гелеобразном состоянии в водном растворе. Использование бентонита в качестве суспендирующего агента может улучшить диспергирование и суспендирование твердых частиц материалов A и B в суспензии, избежать явления седиментации и просачивания и сделать материал равномерно и стабильно гидратированным с образованием гомогенного гидратационно-твердеющего тела.(4) Добавки. Она включает ускоритель, водоредуктор в материале А, а также замедлитель схватывания и водоредуктор в материале В. Основная функция добавки заключается в улучшении характеристик перекачивания материала А и материала Б. 2.1.3. Механизм реакции гидратации Прочность материалов для двойной жидкой затирки может быстро затвердеть, что в основном связано с ускоренной реакцией гидратации портландцемента и сульфоалюминатного цемента. С портландцементом в качестве матрицы и добавлением определенного количества сульфоалюминатного цемента усиливается гидратация цемента, увеличивается количество эттрингита в продукте гидратации, время схватывания композитного цемента сокращается, ранняя прочность повышается, а микрорасширение тоже наблюдается.Когда сульфоалюминатный цемент используется в качестве матрицы и добавляется определенное количество портландцемента, 24-часовая прочность цемента композитной системы увеличивается, а скорость усадки цемента в сухом состоянии снижается. При этом стоимость производства цемента может быть снижена без снижения прочности. Следовательно, добавление небольшого количества другого цементного клинкера имеет большое влияние на скорость ранней гидратации матричного цемента, которая аналогична механизму гидратации матричного цемента на более поздней стадии, но изменяет относительную пропорцию и микроструктура продуктов гидратации системы, что улучшает ее комплексные характеристики.2.2. Тест оптимального соотношения модифицированного цементного материала 2.2.1. Ортогональный экспериментальный дизайн Существует две характеристики метода ортогонального планирования экспериментов: сбалансированная дисперсия и однородность. По сравнению с унифицированным методом тестирования количество тестов можно регулярно сокращать и проводить только репрезентативные тесты. Правильная оценка погрешности теста и интуитивно понятные результаты могут быть получены с помощью анализа диапазона. План ортогонального эксперимента включает три аспекта: (1) выбор факторов и уровней в соответствии с требованиями эксперимента, (2) выбор ортогональной тестовой таблицы и разработка плана тестирования в соответствии с количеством факторов и уровней, и (3) проведение экспериментов и проанализируем результаты тестирования.При проектировании дозирования суспензии сначала не учитывается содержание добавки, которое включает три фактора: водоцементное соотношение, содержание летучей золы и содержание бентонита. Водоцементное соотношение – это общее массовое отношение воды к цементу, летучей золе и бентониту. Количество уровней определяется по степени влияния каждого фактора. (1) Влияние водоцементного отношения на прочность цементного раствора на сжатие. Согласно результатам предыдущих испытаний [35–38], время схватывания портландцемента и сульфоалюминатного цемента является самым коротким после смешивания с тем же количеством.Чтобы суспензия достигла характеристик быстрого схватывания и ранней прочности, эти две смеси смешивают в соответствии с объемным соотношением 1: 1. Прочность на одноосное сжатие смешанного цементного раствора при пяти различных соотношениях воды и цемента показана на рисунке 1.
|
Реакция гидратации цемента – обзор
7.8 Рабочий механизм SCS
Возможный рабочий механизм SCS по реакции гидратации цемента и ее продуктам может быть предложен, как показано на Рисунке 7.14. Когда SCS был добавлен к цементному тесту, он мог прочно прилипать к поверхности цемента из-за взаимодействия нескольких функциональных групп SCS (–COO – , –CH 2 SO 3 – , –OH , –NH 2 и –NHSO 3 – ) и поверхностно-активные группы цемента (Al 2 O 3 , CaO, MgO, Fe 2 O 3 ).Более того, SCS состоит из звеньев кольцевой структуры и более коротких разветвленных групп для ПК. Это способствует их легкому прилипанию к цементной поверхности и дальнейшему образованию более толстого и плотного адсорбированного двойного электрического слоя со стерическими препятствиями и электростатическим отталкиванием. Кроме того, кольцевые звенья цепи с большим объемом и карбоксильными и сульфированными группами помогли сформировать стабильный адсорбированный слой и усилить стерические препятствия и электростатическое отталкивание.
Рисунок 7.14.Рабочий механизм СКС на цементной поверхности.
Цемент в водном состоянии в основном состоит из трехкальциевого силиката C 3 S (Ca 3 SiO 5 ), дикальцийсиликата C 2 S (Ca 2 SiO 4 ), трикальцийалюмината C 3 A (Ca 3 Al 2 O 6 ), тетракальциевый алюмоферрит C 4 AF (Ca 4 Al n Fe 2 − n O 7 ), а также небольшое количество сульфата клинкера (Na 2 SO 4 , K 2 SO 4 ) и гипса (CaSO 4 · 2H 2 O).В процессе гидратации C 3 A, C 4 AF, C 3 S и C 2 S будут проводить сложную реакцию гидратации с образованием эттрингита (Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 · 26H 2 O, AFt), (Ca 4 Al 2 (OH) 12 · SO 4 · 6H 2 O, AFm), гидроксид кальция (Ca (OH) 2 , CH) и гидрат силиката кальция (3CaO · 2SiO 2 · 4H 2 O, C – S – H) гель (Yuan et al., 2009). CH, AFt и AFm могут образовывать стержневидные, игольчатые формы с беспорядком или аморфное твердое тело. Соответствующие химические реакции представлены уравнениями (7.1) – (7.4). Рост и агломерация этих продуктов гидратации цемента в совокупности не только формируют их собственную особую структуру, но также закрепляют (фиксируют или связывают) песчано-каменно-стальной стержень в структуре. Эти формы, а также количество таких кристаллов в цементном тесте оказывают важное влияние на механическую прочность бетона (Yuan and Ji, 2009).
(7.1) Ca3Al2O6C3A → 3CaSO4 · 2h3O + 26h3O → Ca6Al2 (SO4) 3 (OH) 12 · 26h3OAFтрод-подобный
(7.2) 2Ca3Al2O6C3A + Ca6Al2 (SO312O6C3A + Ca6Al2 (SO4) 3 (OH4) 4hAl2 (SO4) 3 (OH4) 4hAl2 (SO3) + 4 (OH) 4hAl2 (SO3) + 4 (OH) 4hAl2 (SO3) + 4 (OH) 4 · hAl2 (SO4) 3 (OH4) ) 12 · SO4 · 6h3OAFmrod-подобный
(7.3) 2Ca3SiO5C3S + 6h3O → 3CaO · 2SiO2 · 4h3OC-S-Hgel → 3Ca (OH) 2CHrod-and-иглоподобный 3Ca (OH) 2CHrod-and-иглоподобный
(7.4) 2hO3Ca2SO2 (7.4) 2hO2SO2 → 7,4) 2hO2SO2 → -S-Hgel → Ca (OH) 2CH стержневидно-игольчатый
Уменьшение водо / цементного отношения и замедление реакции гидратации цемента за счет использования суперпластификаторов при приготовлении бетона является привлекательным подходом к армированию и упрочнению бетона, поскольку это может изменить микроструктуру цементного теста.Поэтому этот метод получил широкое распространение (Anagnostopoulos, 2014). Суперпластификаторы могут замедлять реакцию гидратации, которая происходит быстро, что дает больше времени продуктам гидратации цемента для самоорганизации в компактные и регулярные структуры (Barrak et al., 2009), что приводит к явному повышению прочности на сжатие ( Prince et al. , 2003 ) . Соотношение в / ц использовалось при оценке эффективности суперпластификаторов (Hu et al., 2014). Конечно, высокоэффективные суперпластификаторы должны обладать большей способностью снижать соотношение вода / цемент и регулировать микроструктуру, контролируя реакцию гидратации цемента и форму продукта.Вот почему высокопроизводительный бетон должен сочетаться с высокопроизводительными суперпластификаторами.
Результаты экспериментов показали, что SCS может регулироваться, образуя компактную структуру, заблокированную множеством стержневидных кристаллов, заметно улучшая прочность на растяжение / изгиб / сжатие. Причина может заключаться в том, что молекулы SCS сначала прилипали к поверхности цементных частиц этими функциональными группами, в основном включая –COO – , –CH 2 SO 3 – , –OH, –NH 2 , и –NHSO 3 – , а также кольцевую структуру для временного замедления реакции гидратации; затем частично функциональные группы реагируют предпочтительно с C 3 S, C 2 S и C 3 A и образуют точки роста продуктов гидратации.В рамках эффекта замедления реакция гидратации протекает медленно в точках роста, что дает больше времени и возможностей для сборки продуктов гидратации в стержневидные кристаллы. Стержневидные кристаллы обычно вырастают из компактной матрицы цементных композитов и образуют структуру с поперечными связями и взаимопроникновениями, что в значительной степени способствовало повышению прочности цементных композитов.
Новый состав легкого цементного раствора для нефтяных скважин с использованием природного пуццолана | Ларки
Абид, К., Голами Р., Тионг М. и др. Пуццолановый дополнительный материал для усиления цемента класса G, используемого для операций бурения и заканчивания. J. Petrol. Sci. Англ. 2019, 177: 79-92.
Ахмад М.Х., Омар Р.С., Малек М.А. и др. Прочность на сжатие бетона с золой из пальмового масла. В материалах Международной конференции по строительству и строительным технологиям, Куала-Лумпур, Малайзия, 16-20 июня 2008 г.
Аль-Ями, А.С., Аль-Шехри, Д.А., Аль-Салех, С. и др. Долгосрочная оценка цемента низкой плотности на основе полых стеклянных микросфер помогает обеспечить эффективную зональную изоляцию в скважинах высокого и высокого давления: лабораторные исследования и полевые применения. Документ SPE113138, представленный на совместном заседании SPE Западной региональной и тихоокеанской секции AAPG, Бейкерсфилд, Калифорния, 29 марта – 4 апреля 2008 г.
Аль-Ями, А.С., Наср-эль-Дин, Х.А., Аль-Хумаиди, А.С., и др.Оценка и оптимизация цемента низкой плотности: лабораторные исследования и практическое применение. SPE Drill. Завершение 2010, 25 (01): 70-89.
Аль-Ями, А.С., Юань, З., Шуберт, Дж. Вероятность отказа со временем при различных условиях эксплуатации для системы с низкой плотностью на основе полых микросфер, подтвержденной долгосрочными лабораторными исследованиями и полевыми случаями. Статья SPE159141, представленная на Азиатско-Тихоокеанской нефтегазовой конференции и выставке SPE, Перт, Австралия, 22-24 октября 2012 г.
API RP 10B-2: Рекомендуемая практика для испытания цемента для скважин. Второе издание. Апрель 2013.
API Spec 10A: Спецификация цементов и материалов для цементирования скважин. Двадцать четвертое издание. Декабрь 2010 г.
Обозначение ASTM C618-08a, Стандартные технические условия на угольную золу-унос и необработанный или кальцинированный природный пуццолан для использования в бетоне, 2008 г.
Обозначение ASTM C702 / C702M-11, Стандартная практика уменьшения образцов заполнителя до размера для испытаний, 2011 г.
Обозначение ASTM D75 / D75M – 14, Стандартная практика отбора проб агрегатов, 2014 г.
Обозначение ASTM C188-16, Стандартный метод испытаний на плотность гидравлического цемента, 2016 г.
Бенге, О.Г., Спэнгл, Л.Б., Зауэр, мл. Вспененный цемент – решение старых проблем с помощью новой техники. Статья SPE11204, представленная на Ежегодной технической конференции и выставке SPE, Новый Орлеан, Луизиана, 1 января 1982 г.
Брандл, А., Брей, В., Доэрти, Д. Технически и экономически улучшенная система цементирования с устойчивыми компонентами.Документ SPE136276, представленный на Азиатско-Тихоокеанской конференции и выставке технологий бурения IADC / SPE, Хошимин, Вьетнам, 1-3 ноября 2010 г.
Brandl, A., Cutler, J., Seholm, A., et al. Решения для цементирования агрессивных скважинных сред. SPE Drill. Завершение 2011, 26 (02): 208-219.
Де Розьер, Дж., Ферриер, Р. Определение характеристик пеноцемента в скважинных условиях и его влияние на проектирование работ.SPE Production Engineering 1991, 6 (03): 297-304.
Дамбаулд Г.К., Брукс мл. Ф.А., Морган Б.Е. и др. Легкий, маловодный, нефтеэмульсионный цемент для использования в нефтяных скважинах. Petroleum Transactions 1956, 207: 99-104.
Эльмарсафави Ю.А., Варман Р., Асад А. и др. Цементирование продуктивного пласта с низким градиентом давления трещин на месторождении Вафра, Кувейт.Статья SPE107047, представленная на Азиатско-Тихоокеанской нефтегазовой конференции и выставке, Джакарта, Индонезия, 30 октября – 1 ноября 2007 г.
Fasesan, O.A., Heinze, L.R., Walser, D.W. Улучшенные свойства и экономичное применение с постепенным улучшением цементирования 50:50 Poz. Статья SPE-94327-MS, представленная на Канадской международной нефтяной конференции, Калгари, Альберта, 7-9 июня 2005 г.
Хармс, В.М., Саттон, Д.Л. Цементирование сверхнизкой плотности. J. Petrol. Technol. 1983, 35 (01): 61-69.
Кулакофски Д., Фолкнер К., Уильямс С. и др. Новый класс микросфер улучшает экономику и допускает распространение там, где предыдущие конструкции терпели убытки: история болезни. Статья OMC-2011-083, представленная на конференции и выставке оффшорного Средиземноморья, Равенна, Италия, 23-25 марта 2011 г.
Кучко, Б.Г., Стразисар Б.Р., Уэрта Н. и др. CO 2 реакция с гидратированным скважинным цементом класса H в условиях геологической изоляции: Влияние примесей летучей золы. Environ. Sci. Technol. 2009, 43 (10): 3947-3952.
Лю К., Ченг X., Чжан X. и др. Конструкция из цемента низкой плотности, оптимизированная на основе целлюлозного волокна, для нефтяных и газовых скважин. Пудра Технол. 2018, 338: 506-518.
Мата, К., Калубаян, А. Использование полых стеклянных сфер в критериях выбора легких цементов. Статья SPE182399, представленная на Азиатско-Тихоокеанской нефтегазовой конференции и выставке SPE, Перт, Австралия, 25-27 октября 2016 г.
Мехрабиан А., Абуслейман Ю. Геомеханика ствола скважины с увеличенной границей бурения и технические решения по борьбе с поглощением воды. SPE J. 2017, 22 (04): 1178-1188.
Мухалалаты, Т., Аль Сувайди, А., Шахин, М. Увеличение жизненного цикла скважины за счет отказа от многоступенчатого цементирования и использования легкого высокопроизводительного раствора. Документ SPE53283, представленный на Ближневосточной нефтяной выставке и конференции, Бахрейн, 20-23 февраля 1999 г.
Первис, Д.Л., Мерритт, Дж. Растворы для экономичного заканчивания, используемые в частично истощенных резервуарах. Документ SPE80942, представленный на симпозиуме SPE по производству и эксплуатации, Оклахома-Сити, Оклахома, 23-26 марта 2003 г.
Путра Т., Стивен А., Ведхасвари В.Р. и др. Новые решения в области цементирования для предотвращения потери циркуляции с помощью очень устойчивой к раздавливанию легкой цементной системы и искусственных волокон. Статья SPE182250, представленная на Азиатско-Тихоокеанской нефтегазовой конференции и выставке SPE, Перт, Австралия, 25-27 октября 2016 г.
Слэгл, К.А., Картер, Л.Г. Гильсонит – уникальная добавка к тампонажным цементам.Бумага API-59-318, представленная в Практике бурения и добычи, Нью-Йорк, 1 января 1959 г.
Смит, Д. Новый материал для цементирования глубоких скважин. Petroleum Transactions 1956, 207: 59-64.
Смит, Д. Цементирование, Серия монографий SPE, Том 4, 1990.
Велаяти, А., Tokhmechi, B., Soltanian, H., et al. Оптимизация цементного раствора и оценка добавок согласно предложенному плану. J. Nat. Gas Sci. Англ. 2015, 23: 165-170.
Ван Ч., Чен Х., Ван Л. и др. Новый самогенерирующийся цемент, вспененный азотом: подготовка, оценка и применение в полевых условиях. J. Nat. Gas Sci. Англ. 2017, 44: 131-139.
Ван, К., Wang, R., Zhou, W., et al. Использование новой спейсерной системы и цементной системы сверхнизкой плотности для контроля потери циркуляции в скважинах угольного пласта с метаном. SPE Drill. Завершение 2015, 30 (01): 76-85.
Сюй, Б., Юань, Б., Ван, Ю. Антикоррозийный цемент для высокосернистого газа (H 2 S-CO 2 ) для хранения и добычи глубоких скважин HTHP. Прил. Геохим. 2018, 96: 155-163.
Чжан, Л., Джомбак Д.А., Наклес Д.В. и др. Влияние окружающей среды на взаимодействие между кислым газом (H 2 S и CO 2 ) и скважинным цементом с пуццолановой поправкой в условиях совместной секвестрации кислого газа. Int. J. Greenh. Газ Кон. 2014, 27: 309-318.
A Недорогая система цементного раствора с низкой плотностью, подходящая для неглубокого неконсолидированного пласта
Мелкий рыхлый пласт на морском нефтяном месторождении характеризуется большой пористостью, низкой температурой и слабым пластом и часто сталкивается с такими проблемами, как низкая плотность и плохой прочность на сжатие цементного раствора, среди прочего, которые создают серьезные проблемы для строительства.Для цементирования необходимо использовать высокоэффективную систему цементного раствора с низкой плотностью, чтобы обеспечить безопасность последующего бурения и добычи на месте, а также снизить стоимость цементного раствора для эффективной разработки нефтяных и газовых месторождений. На основе этих проблем, в соответствии с принципом градации частиц, была разработана смесь с высокой скоростью накопления и низкой плотностью, состоящая из пяти типов минеральных материалов, т.е. искусственных микрошариков, плавающих шариков, микрокремния, летучей золы и шлака. благодаря большому количеству экспериментов в помещениях, и был разработан ряд недорогих систем с цементным раствором с низкой плотностью; эти системы подходят для неглубоких рыхлых пластов морских нефтяных месторождений.Система цементного раствора соответствует требованиям операции цементирования, проводимой при различных температурах и давлениях. Диапазон плотности 1,4–1,7 г / см 3 , который можно регулировать. Цементный раствор стабилен и обладает хорошей текучестью. Время загустевания соответствует требованиям цементирования конструкции. Кроме того, прочность цементного теста на сжатие высока, а прочность на сжатие цементного теста превышает 12 МПа в течение 24 часов и 14 МПа в течение 48 часов выдержки при 50 ° C, что обеспечивает максимальную экономическую выгоду.Результаты исследований обеспечивают техническую поддержку безопасной и эффективной разработки морских нефтегазовых месторождений.
1. Введение
Система цементного раствора имеет низкую прочность на сжатие, медленное развитие и низкое качество цементации на второй границе раздела фаз, а также другие проблемы, вызванные высокой пористостью, плохой степенью цементации и низкой температурой рыхлого пласта песчаника в морское месторождение нефти [1]. Для улучшения качества цементирования скважин и обеспечения безопасного строительства нефтяного месторождения всегда используются высокоэффективные высококачественные осветляющие добавки (например, стеклянные шарики) и добавки, что также приводит к значительному увеличению стоимости цементирования скважин; Кроме того, из-за низких цен на нефть срочно необходимы методы, снижающие стоимость цементирования скважин.
Существуют три относительно зрелые технологии для приготовления цементного раствора с низкой плотностью: (1) Увеличение отношения жидкости к твердому за счет добавления вязких твердых неорганических веществ, органических материалов с высокой водопоглощающей способностью и легких наполнителей, таких как как бентонит, диатомит и вспученный перлит (2) Добавление стеклянных шариков и других подобных материалов для замены некоторого количества цемента на основе более низкой плотности самого материала для уменьшения плотности, например летучая зола, плавающие шарики, стеклянные шарики, керамические шарики и другие материалы [2] (3) Использование пеноцемента, в котором газ, обычно азот, механически или химически вводится в цемент для уменьшения плотности цементной суспензии [3]
Плотность общего система с низкой плотностью имеет минимальный предел.Например, минимальная плотность бентонита, диатомовой земли, летучей золы и цементных растворов с плавающими шариками составляет 1,60 г / см 3 , 1,50 г / см 3 , 1,55 г / см 3 и 1,38 г / см 3 соответственно; если эти значения уменьшаются, цементный раствор показывает плохие характеристики, особенно прочность на сжатие [4, 5]. В настоящее время использование микрошариков в качестве осветляющей добавки на морских нефтяных месторождениях Китая отвечает требованиям по цементированию скважин, но их стоимость слишком высока.Использование летучей золы, бентонита и шлака в качестве осветляющих добавок значительно снизит стоимость, но цементный раствор будет демонстрировать плохую стабильность, низкую прочность на сжатие и другие недостатки и может даже не соответствовать требованиям для цементирования скважин.
С точки зрения материаловедения, система цементного раствора низкой плотности представляет собой смесь цемента для нефтяных скважин, добавки и добавки. С точки зрения проектирования нефтяных и газовых скважин, система должна выдерживать испытания в сложных скважинных рабочих условиях, а характеристики системы, такие как плотность, реологические свойства и стабильность, должны соответствовать требованиям цементирования. операция и последующие ссылки.Примесь минерального материала, компактность системы и добавка являются основными факторами, влияющими на характеристики системы цементного раствора низкой плотности [6, 7]. Эти три фактора влияют друг на друга и неразделимы. Минеральные материалы оказывают существенное влияние на плотность, реологические свойства и прочность системы цементного раствора [8]. Увеличение плотности системы цементного раствора способствует увеличению содержания твердой фазы в единице объема системы, тем самым повышая прочность [9, 10].Добавка в основном используется для поддержания стабильности системы цементного раствора, контроля потери воды и регулирования времени загустевания [11, 12]. Следовательно, необходимо учитывать три основных фактора, которые влияют на характеристики цемента, а именно минеральный материал, плотность накопления и добавку, и путем систематических исследований для решения проблем должна быть создана высокоэффективная система цементного раствора с низкой плотностью. связаны с научным проектированием и применением цементного раствора низкой плотности.
Таким образом, авторы разработали новый смешанный материал с низкой плотностью, подходящий для прибрежных неглубоких неконсолидированных пластов, путем комплексного исследования традиционных осветляющих добавок, активных материалов и высокоэффективных материалов на основе принципа гранулометрического состава. Смешанный материал низкой плотности, используемый в качестве осветляющей добавки, с добавлением других добавок, образует цементный раствор низкой плотности (1,40 г / см 3 –1,70 г / см 3 ), который отличается низкой стоимостью и отличными характеристиками. .Согласно результатам экспериментов, система цементного раствора низкой плотности образует стабильный раствор с хорошей текучестью, регулируемым временем загустевания, меньшей потерей жидкости, прочностью на сжатие в течение 24 часов более 12 МПа и прочностью на сжатие в течение 48 часов более 14 МПа и соответствует требованиям. потребность в цементировании скважин на неглубоких рыхлых песчаниках на морских месторождениях нефти.
2. Материалы и методы
2.1. Экспериментальные материалы
Вяжущие материалы, полученные от SanXia Cement Co., Ltd., Китай, были обычным цементом для нефтяных скважин класса G. Замедлитель схватывания, диспергатор и пеногаситель были приобретены у Jingzhou Jiahua Technology Co., Ltd., Китай. Функция замедлителя схватывания заключается в регулировании времени загустевания цементного раствора, диспергатор улучшает текучесть цементного раствора, а пеногаситель используется для уменьшения количества пузырьков в цементном растворе. В лаборатории были произведены первый укрепляющий агент и понизитель фильтрации. Агент раннего упрочнения улучшает начальную прочность цементного раствора, а понизитель фильтрации в основном используется для уменьшения потерь воды из цементного раствора.
Микрошарик представляет собой искусственно созданную сферу из силикатного стекла с высокой прочностью на сжатие, которую нелегко сломать [13]. Он имеет несколько степеней повреждения, наиболее распространенными из которых являются 2000 фунтов на квадратный дюйм, 4000 фунтов на квадратный дюйм, 6000 фунтов на квадратный дюйм и 10000 фунтов на квадратный дюйм. Более высокий класс указывает на лучшие характеристики и более дорогой материал; некоторые высокие марки обычно не используются при цементировании скважин [14].
Плавающий шарик также называется микрошариком вулканического пепла, который является побочным продуктом сгорания угля и представляет собой полую сферу из вулканического пепла, и его прочность на сжатие составляет приблизительно 3000 фунтов на квадратный дюйм [15].
Микрокремний состоит из сфер аморфного кремнезема со средним диаметром частиц от 0,1 мкм мкм до 1,0 мкм мкм и чистотой примерно 90%, и он полезен для повышения прочности цементного камня [16].
Химический состав летучей золы в основном состоит из SiO 2 и Al 2 O 3 , но она также содержит небольшие количества Fe 2 O 3 , CaO, Na 2 O, K 2 O и SiO 3 .В таблице 1 перечислены основные компоненты шлака [17].
|
2.2. Экспериментальные методы
2.2.1. Процедура приготовления раствора
Цементный раствор был приготовлен в соответствии с соответствующими положениями национального стандарта GB / T 10238-2005. Цементный раствор готовили с помощью мешалки с постоянной скоростью (tg-3060a, Shenyang Taige Petroleum Instrument Co., Ltd.). Из-за присутствия микрошариков плавающие шарики повреждаются при высокоскоростном перемешивании, и скорость мешалки должна поддерживаться на уровне менее 4000 об / мин.
2.2.2. Плотность
Поскольку микрошарики, плавающие шарики и другие осветляющие материалы присутствуют в сухой смеси, эти материалы будут повреждены при определенном давлении, и, следовательно, измеритель плотности жидкости (xym-3, Qingdao ChuangMeng Instrument Technology Service Co., Ltd.) необходимо использовать для определения плотности цементного раствора до и после разрушения.
2.2.3. Реология суспензии
В реологических испытаниях используется ротационный вискозиметр (OFITE900, OFITE, США) для проверки характеристик текучести цементного раствора.Для расчета пластической вязкости, усилия сдвига и других параметров суспензии были получены показания при различных скоростях от 3 до 300 об / мин.
2.2.4. Время загустевания
Это испытание определяет время загустевания цементного раствора в скважинных условиях, и время загустевания связано со временем, в течение которого цементный раствор остается жидким и эффективно перекачивается. Время загустевания суспензии измеряли консистометром под давлением (TG-8040DA, Shenyang Taige Oil Equipment Co., Ltd., Китай).
2.2.5. Потери жидкости
Потери жидкости из суспензии измеряли с помощью фильтр-пресса HPHT (TG-71, Shenyang Taige Oil Equipment Co., Ltd., Китай). Потери жидкости проверяли путем измерения объема фильтрата, проходящего через стандартное сито в течение 30 минут при перепаде давления 6,9 МПа.
2.2.6. Тесты на осаждение свободной воды и суспензии
Вода будет отделяться от суспензии и концентрироваться на поверхности раствора в течение некоторого периода времени, прежде чем цементный раствор затвердеет и называется свободной водой.Он измеряется с помощью градуированного цилиндра объемом 250 мл для измерения объема свободной воды на верхней поверхности цемента через 2 часа. Испытание на осаждение помогает определить, оседают ли частицы твердой фазы из раствора, и используется в сочетании с испытанием на свободную воду для определения стабильности цементного раствора в скважинных условиях. Его цель – определить плотность различных позиций в верхней, средней и нижней частях суспензии после того, как суспензия затвердела в течение 24 часов.
2.2.7. Прочность на сжатие
Испытание на прочность на сжатие показывает прочность цементного раствора после того, как его закачивают в скважину и дают затвердеть. Он определяет целостность цемента и его способность выдерживать длительные нагрузки. В этом эксперименте цементный раствор заливали в форму диаметром 50,8 мм и выдерживали в течение 24 часов при 50 ° C и давлении 2 МПа. По окончании процесса отверждения форма была удалена, образец был измельчен на универсальной испытательной машине (HY-20080, Shanghai Hengyi Precision Instrument Co., Ltd., Китай), и была зафиксирована максимальная прочность перед раздавливанием.
3. Результаты и обсуждение
3.1. Оптимальная конструкция бетона низкой плотности
Ключом к снижению стоимости систем цементного раствора низкой плотности является сведение к минимуму использования дорогостоящих материалов, таких как микрошарики, и выполнение требований к эксплуатационным характеристикам цементного раствора другими способами; активные материалы и ультратонкие гелевые материалы могут удовлетворить этим требованиям. Микрокремний с мелким размером частиц является хорошим закупоривающим агентом, который эффективно заполняет пустоты в частицах цемента и увеличивает значение PVF цементного раствора; кроме того, реакция гидратации микрокремния дает гель C-S-H и увеличивает прочность цементного камня.И зола-унос, и шлак обладают пуццолановым действием, способствуют реакции гидратации, производят больше геля C-S-H в цементном растворе и повышают прочность цементного камня. Кроме того, летучая зола является продуктом сгорания угля, а шлак – продуктом сжигания доменного чугуна, оба из которых очень дешевы и доступны.
Чтобы удовлетворить требования к цементированию скважин неглубокого рыхлого пласта песчаника и эффективно снизить стоимость, авторы этой статьи разработали пятиэлементную смесь низкой плотности на основе микрошариков, плавающих шариков, микрокремния, шлака и летучей золы.Экспериментальное давление, используемое в настоящем исследовании, составляло приблизительно 25 МПа, поэтому были выбраны микрошарики с уровнем давления 4000 фунтов на квадратный дюйм.
Плавающие шарики были первыми с микрошариками, которые позволили снизить стоимость и сформировать цементный раствор с превосходными характеристиками. Согласно результатам экспериментов (см. Таблицу 2), по мере увеличения количества плавающих шариков электростанции показания реологии цементного раствора становятся больше, суспензия становится все более густой, а прочность на сжатие непрерывно снижается.Когда соотношение плавающих шариков к микрошарикам больше 3: 7, прочность цементного камня на сжатие заметно снижается; плавающие шарики силовой установки были смешаны с искусственными плавающими шариками в соотношении 3: 7 для образования смешанного материала микрогранул, снижения стоимости цементного раствора и сохранения его характеристик. Окончательно было определено соответствие смеси с низкой плотностью, как показано в Таблице 3.
|
|
В этом исследовании также проверялось гранулометрическое распределение смеси с низкой плотностью, как показано Рисунок 1.Гранулометрический состав различных отдельных материалов отличается, как показано на рисунках 1 (а) –1 (г). Размер частиц материала варьируется от маленького до большого, включая микрокремний, шлак, летучую золу и микрошарики. После того, как материалы смешаны в смеси с низкой плотностью, гранулометрический состав материала имеет более широкий диапазон, в котором частицы твердой фазы распределены от 1 мкм мкм до 150 мкм мкм, а распределение частиц по размерам составляет больше, чем один материал, тем самым способствуя формированию структуры распределения частиц по размерам в цементе и улучшая характеристики цементного раствора.Как показано на Рисунке 2, смесь частиц распределена в цементном камне, явных пустот нет, а структура относительно компактна, что эффективно улучшает прочность цементного камня.
Профессор Хуанг предложил принцип распределения частиц по размерам и установил модель плотной упаковки [18]. Он предложил использовать модель в качестве основы для оптимизации системы цементного раствора. Основным параметром для измерения степени плотной упаковки является объемная доля упаковки (ПВФ), которая определяется как пространственный объем (абсолютный объем), занимаемый твердыми частицами в сухой смеси, деленный на общий объем твердых частиц плюс пустое пространство. (объем) между ними.PVF, полученный в результате случайного распределения сфер с одинаковым размером частиц, составляет приблизительно 0,64, в то время как PVF, полученный из PSD, обычно превышает 0,80 [19]. Чем больше значение PVF, тем выше степень плотной упаковки и лучше эксплуатационные характеристики цементного раствора. Частицы с различным размером частиц оказывают влияние на смесь, что приводит к более низкому пределу текучести суспензии ( y ) между частицами и улучшенным характеристикам перемешивания и производительности перекачивания; хотя содержание воды ниже, содержание твердого вещества выше.Преимущество более высокого значения PVF состоит в том, что соответственно снижается содержание воды и относительно увеличивается доля цемента для улучшения прочности цементного камня на сжатие. Суспензия PSD, благодаря своей сетке частиц и соответствующему снижению содержания воды, препятствует осаждению и разделению твердой и жидкой фаз во время цементирования скважины, а мелкие частицы в смеси также играют важную роль в суспензии, гарантируя, что суспензия сохраняет хорошую устойчивость.Пористость этих систем обычно составляет от 35% до 45% [20], а уменьшение пористости суспензии обеспечивает раннее развитие прочности на сжатие. Улучшение текучести приводит к более разумному распределению частиц в системе цементного раствора, меньшему углу контакта гидратной пленки между частицами и меньшему сопротивлению трению. Таким образом, эксперимент предназначен для расчета PVF сухой смеси при более высоком значении, чтобы гарантировать раннюю прочность цементного раствора при низких температурах и прочность цементирования рыхлого песчаника.
Модель линейной теории суммирования показана в формуле (1). Предполагается, что система содержит n сортов частиц, размер d i для размера, установленного, когда i существует отдельно со скоростью накопления эпсилон ε i , скорость накопления системы r i и объемная доля размера частиц эта η i в линейной зависимости.Размер каждого набора размеров d i устанавливается для непрерывного накопления, а скорость накопления r i рассчитывается для самой молодой системы до самой плотной нормы накопления теории систем: где – эффект разрыхления, заключающийся в уменьшении скорости накопления крупных частиц из-за наличия мелких частиц, и является эффектом стенок уменьшения скорости накопления мелких частиц из-за присутствия крупных частиц.
Таким образом, в этом исследовании для смешивания использовались смягчающие вещества с несколькими размерами частиц, чтобы сформировать пространственное распределение микропиво-цемент-шлак-микрокремний, значение PVF достигло 0,89, а скорость накопления была высокой, что эффективно улучшило производительность цементного раствора.
3.2. Характеристики цементной суспензии
Автор взял цемент Three Gorges и смесь низкой плотности в качестве основного компонента, выбрал ранний укрепляющий агент, диспергатор, агент водоотдачи, пеногаситель и другие добавки, разработал формулу системы цементного раствора. с плотностью 1.От 40 г / см 3 до 1,70 г / см 3 , и измерили комплексные характеристики цементного раствора низкой плотности в соответствии с API RP 10B-2. Обычные свойства цементного раствора в основном включают реологию, потерю воды, свободную жидкость, время загустевания и прочность на сжатие. Реология определяет прокачиваемость и безопасность конструкции цементного раствора во время операции цементирования [21]. Водоотдача цементного раствора – это свободная вода, которая фильтруется через определенную область пор при заданной температуре и разности давлений, которые тесно связаны с качеством цементирования [22].Свободная жидкость – важный критерий для оценки стабильности систем цементного раствора [23]. Время загустевания цементного раствора является очень важным параметром для измерения и обеспечения безопасности перекачки и строительства [24]. Прочность на сжатие является ключевым фактором, обеспечивающим эффективное уплотнение кольцевого пространства [25].
3.2.1. Измерение плотности
Поскольку микрошарики и микрогранулы вулканического пепла представляют собой полые материалы, они разрушаются при определенном давлении, что приводит к увеличению плотности цементного раствора.Прочность на сжатие микрогранул вулканического пепла составляет примерно 3000 фунтов на квадратный дюйм. Если это значение превышено, некоторые из сфер могут сломаться, что приведет к увеличению плотности системы цементного раствора и изменению других показателей эффективности цементного раствора. Следовательно, при выборе микрошариков вулканического пепла следует учитывать влияние забойного давления. Когда забойное давление слишком велико, использование микрошариков вулканического пепла нецелесообразно, и следует выбирать искусственные микрошарики с лучшими характеристиками.
Таким образом, в этом исследовании измерялись плотности при атмосферном давлении и после приложения различных давлений, как показано в Таблице 4. Плотность системы цементного раствора увеличивалась, когда прилагаемое давление превышало 20 МПа, что следует учитывать при цементировании скважины. операция.
|
3.2.2. Реологические свойства
Поскольку это неньютоновская тиксотропная жидкость, реологический параметр «предел текучести» цементного раствора связан с силой, возникающей при разрыве связей между частицами.Наиболее эффективный метод разрушения структуры – уменьшение силы связывания структуры и частиц за счет адсорбции химических добавок, которые уменьшают дисперсионную вязкость. Следовательно, добавление диспергатора в течение определенного периода времени увеличивает проницаемость капилляров для воды, снижает «предел текучести» и улучшает реологию цементного раствора, что способствует откачке воды на месторождении.
В настоящем исследовании CF42L был выбран в качестве диспергатора для системы цементного раствора, и реологические свойства цементного раствора были протестированы при различных количествах добавленного диспергатора, как показано в Таблице 5.По мере увеличения количества добавляемого диспергатора реологические свойства цементного раствора постоянно улучшаются. Когда количество достигает 4%, реологические свойства цементного раствора значительно улучшаются. Когда количество превышает 4%, улучшение реологических свойств цементного раствора будет замедляться, даже если количество диспергатора продолжит увеличиваться. Когда количество диспергатора превышает 8%, появляется небольшое количество свободной воды. Количество CF42L необходимо контролировать до разумного во время использования, чтобы эффективно снизить стоимость.
|
3.2.3. Время загустевания
При проектировании цементирования обработку схватывания необходимо замедлить, чтобы достичь времени закачки, необходимого для цементирования. Замедлитель схватывания ACTS увеличивает время загустевания цементного раствора за счет поверхностной адсорбции и образования поверхностных осадков.
В настоящем исследовании RE-L был выбран в качестве замедлителя схватывания системы цементного раствора, и время загустевания цементного раствора было проверено после добавления различных количеств замедлителя схватывания, как показано в Таблице 6.Согласно Таблице 6, время загустевания, очевидно, увеличивается по мере увеличения количества добавленного замедлителя схватывания, и время загустевания можно регулировать в определенном диапазоне. Как показано на Рисунке 3, система цементного раствора имеет хорошую кривую загустевания, приблизительно под прямым углом утолщения, и, таким образом, соответствующее количество добавленного замедлителя схватывания может быть выбрано в зависимости от времени операции цементирования скважины.
|