大修封固工艺技术培训

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1、第一节水泥的一些基本知识一、水泥的种类：1824年英国工程师阿斯普丁获得第一份水泥专利，标志着水泥的发明。水泥发明至今已有一百多年的历史，它始终是用途最广、用量最多的一种胶凝材料。胶凝材料是指在建筑工程中能将散粒材料（如砂、石）或块状材料（如砖、瓷砖等）胶结成-个整体的材料。水泥呈粉末状，与水混合后，经过物理化学过程能出可塑性浆体变成坚駛的石状体，并能将散粒材料胶结成为整体，是一种良好的矿物胶凝材料。水泥不仅能在空气屮硬化，还能更好地在水屮硬化，保持并发展强度，所以水泥属于水硬性胶凝材料，它可以用于地上、地下、水中的工程。水

2、泥品种已达200多种。因此水泥常按以下几个方面的特点分类。（1）按照水泥的主要水硬性物质分：硅酸盐类水泥（主要水硬性物质是硅酸钙）、铝酸盐类水泥（主要水硬性物质是铝酸钙）、硫铝酸盐水泥（主要水硬性物质是硫铝酸钙）等。因为它们的水硬性物质不同，它们的性质也各异，如铝酸盐类水泥凝结速度快。早期强度高，耐热性能好而且耐硫酸盐腐蚀；硫铝酸盐水泥硬化后体积会膨胀等。（2）按照水泥的用途分为：通用水泥（用于一•般的建筑工程，主耍是硅酸盐类水泥）、专用水泥（是指适应于专门用途的水泥，有大坝水泥、油井水泥、砌筑水泥等）、特种水泥（具有比较突

3、出的某种性能的水泥，如膨胀水泥、低热水泥、彩色水泥、白水泥等）。在诸多的水泥品种屮，硅酸盐类水泥是最基木且用量最多的一类水泥，在进行室内装饰装修中也常用到这类水泥。此外，装修中还用到的是白水泥和彩色水泥。二.水泥的主要技术性能（1）细度。细度是指水泥颗粒的粗细程度，对水泥的性质有很大影响。颗粒愈细，水泥水化反应愈快而且较完全，早期强度和后期强度都较高，成本也较高。（2）凝结吋间：水泥的凝结时间对施工有重耍意义，水泥加水拌合（调和成标准稠度）到开始失去可犁性所需的吋间称为初凝吋间。水泥从加水到完全失去可塑性并开始产生强度所需的

4、时间称为终凝时间。已经终凝的水泥才初步具冇强度。为了保证在施工中有足够的处理吋间，并满足施工中操作的耍求，通常要求水泥的初凝吋间不宜过早而终凝吋间不宜过迟。（3）标号与强度：水泥的标号与水泥的强度是密切相关的。但二者的概念并不相同。水泥的标号越高，其强度也越高。国内水泥的325#、425#、525#是国家老标准的说法，目前不再使用，在市场上也已经找不到老标准的水泥代号产品。其强度等级等同于现在国家标准的27.5,32.5,42.5。(单位是MPa)(4)体积安定性：休积安定性简称安定性，是指水泥在破化过程屮休积变化的均匀性。

5、水泥遇水后，在凝结硕化的过程屮，体积发生变化，但变化不能太大并应保持均匀。水泥中如果含较多的游离氧化钙、游离氧化镁或三氧化硫，就能使水泥结构产生不均匀的体积膨胀，导致膨胀性裂缝，降低质量，甚至崩溃。(5)水化热：水泥与水的作用为放热反应，随着硕化过程的进行，不断放出热量，这种热量称为水化热。水泥水化热的大小和放热的快慢，除了决定于水泥成分外，还与水泥的细度、水泥屮掺混合材料及外加剂的品种、数量等右关。水泥的水化热对施工应用冇很大的彩响。对于小体积的混凝土构件的低温施工，水化热可加快其硕化速度。但对于水坝、大型基础等大体积混凝

6、土工程、则由于水化热积聚在内部、不易散发，内部温度上升过高、致使混凝土产生内应力而开裂或破坏。故在大体积混凝土工程中，为降低水泥的放热量，宜采用低热水泥。外掺粉煤灰等掺合料或采用各种特殊的冷却方法，使内部温度不致上升过高。(6)MgO和S03的含量：MgO和S03的含量过多时都会导致水泥硕化后发生体积膨胀性破坏，导致水泥结构开裂，其至崩溃。所以国家标准规定MgO和S03的含量超过标准含量时，水泥为废品水泥，不得出厂。三、油井水泥：汕井水泥专用于汕井、气井的固井工程，又称堵塞水泥。它的主耍主用是将套管与周围的岩层胶结封固，封隔

7、地层内油、气、水层，防止互相串扰，以便在井内形成一条从油层流向地面且隔绝良好的油流通道。油井水泥的基本要求为：水泥浆在注井过程中耍有一定的流动性和适合的密度；水泥浆注入井内后，应较快凝结，并在短期内达到相当的强度；硬化后的水泥浆应有良好的稳定性和抗渗性、抗蚀性。油井水泥的主要成份硅酸三钙3CaO•Si02(C3S)硅酸二钙2CaO•Si02(C2S)铝酸三钙3CaO•A1203(简称C3A)铁铝酸四钙4CaO•A1203•Fc2O3(C4AF)其屮硅酸盐质量分数为80%o除上述四种基本化合物外，还可能有石膏、碱金属类硫酸盐、

8、MgO、游离CaO和其它混合物我国油井水泥的分级目前我国油井水泥按照GB10238-1998的定义分为A,B,C,D,E,F,G,H等8个级别，每个级别的汕井水泥用于不同的井况。在这8个级别的汕井水泥中,G级油井水泥可以与外加剂或者与外掺料相混合，用于各种条件下的注水泥浆设计。因此，G级油