Тампонажный раствор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕО 4 ИХРЕСПУБЛИК ОЮ (11)4 Е 21 В 3 13 ОБРЕТЕНИ ПИСА ТОРСНОМУ С 10-20Остальное ГОСУДАРСТВЕНКЫй КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТНРЫТИ(71) Государственный ордена Трудовго Красного Знамени всесоюзный проектный и научно-исследовательскийинститут цементной промьппленности(56) Авторское свидетельство СССРУ 834330, кл. Е 21 В 33/138, 1981.Авторское свидетельство СССРУ 787617, кл. Е 21 В 33/138, 1980. 4)57) ТАМПОНАЖНЬЙ РАСТВОР, вклюющий вяжущее, материал, содержащий низкоосновные гидросиликаты кальция,и воду, о т л и ч а .ю щ и й с я тем,что, с целью повышения прочности,сокращения сроков схватывания и повышения линейного расширения при, отрицательных температурах, он в качестве вяжущего содержит смесь двуводного гипса и карбоалюминатногошлама, образующегося при производстве высших сортов глинозема, при следующем соотношении компонентов,мас.Е:Двуводный гипс 20-15Карбоалюминатный шлем 20-15Материал, содержащийнизкоосновные гидросиликаты кальцияВодаИзобретение относится к тампонаж-ным растворам и может быть использовано для крепления скважин при отрицательных температурах в районах многолетнемерзлых пород,Цель изобретения - повышение проч"ности, сокращение сроков схватыванияи повышение линейного расширениятампоцажного раствора при отрицательных температурах.В качестве двуводного гипса можетбыть применен фосфогипса двугидрат,фторгипс и борогипс.В качестве материала, содержащегонизкоосновные силикаты кальция, возможно применение основного доменного шлака с моДулем активности не менее Мд = 0,2 и модулем основностиМ = 1,14-1,39 (М , = 1,25), электротермофосфорного шлака, соответствующего ГОСТ 3476-74, или шлакозольной смеси с Мц =0,25. Карбоалюминатный шлам, образующийся при производстве высших сортов глинозема,имеет следующий химический состав,%:СаО 43,60-41,1; А 10 13,25-20,5;Ге О 0,68-0,20; Бз.О 3,16-0,5;п.п.й. 27,30-36,5; КО 0,4-0,2.Сущность изобретения заключаетсяв том, что шлам взаимодействует сгипсом . образованием трисульфогидроалюмината кальция. Скорость ихвзаимодействия достаточно велика,что обусловливает быстрое твердениекомпозиции при низких температурахбез введения противоморозных добавок. Камень на основе трисульфогидроалюмината кальция характеризуетсявысокими плотностью и прочностьюпри изгибе, обусловленными игольчатой структурой трисульфогидроалюмината кальция, а также его способностью к расширению. Процесс образования трисульфогидроалюмината кальция сопровождается значительнымтепловыделением в начальный периодтвердения вяжущего, в результате чего не требуется подогрев тампонажного раствора в процессе приготовле.ния. Включение в состав тампонажного раствора материала, содержащего низкоосновные силикаты кальция, повышает его подвижность и долговечность камня на основе трисульфогидроалюмината кальция.П р и м е р. В лабораторных условиях института Гипроцемент были 2014901получены и испытаны по ГОСТ1581-78 12 составы тампонажной смеси, приготовленные измельчением встандартной лабораторной мельнице5 до тонкости 10% остатка на ситек 008 двуводного гипса или фосфогип"са, карбоалюминатного шлама или доменного гранулированного шлака,или электротермофосфорного шлака,1 О или шлакозольной смеси.Составы тампонажного раствораи результаты физико-механическихиспытаний приведены в табл. 1-3.Из представленных данных следует,15 что прочность при изгибе, сроки схватывания и линейное расширение тампонажного раствора известного состава уступают соответствующим характеристикам предлагаемого.20 Так, сроки схватывания предлага- .емого тампонажного раствора посравнению с известным (состав 13)сокращаются почти в два раза,Прочность цементного камня на25 основе предлагаемого тампонажногораствора при низких температурахв зависимости от количества вводимого шлака превышает прочность известного почти. в 1,5 раза, а линейноеЗО расширение предлагаемой композициипо сравнению с известной возрастаетболее чем в 8 раз, причем к двумсуткам твердения линейное расширениестабилизируется. Увеличение линейно 35го расширения композиции ведет к повышению плотности и снижению пористости цементного камня, что положительно сказывается на водонепроницаемости камня на основе тампонажного раствора.40Замена двуводного гипса (составы 1-3) фосфогипсом (составы 6-8) не ухудшает свойств предлагаемого тампонажного раствора. Возможна также замена доменного шлака (составы 1-3) электротермофосфорным шлаком (состав 11) или шлакозольной смесью (состав 12).Введение в состав тампонажногораствора смеси, содержащей менее 15% карбоалюминатного шлама и двуводного гипса (состав 5) ведет к увеличению сроков схватывания тампонажного раствора и снижению двухсуточной прочности при изгибе.При введении в состав тампонажного раствора смеси, содержащей более 20% карбоалюминатного шлама и дву3водного гипса (состав 4), растекаемость по,конусу АЗНИИ становится меньше. допустимой по ГОСТ 1581-78 1201490 Таблица 1 Компоненты Известный Предлагаемый 22,5 17 2,6 16 50 тблкце 2 Соаераакке, нас. Х Составкредлагаемотаило клал ограстворасодерВВюй ккзхооскоьмме гщц)осклкхаты хэлв ро лоде КВ юс рбоа"лкмккат Ипахозолакаксмесь ЗлектротермоФос 4 оркцйилах Сфагковмй орф 5 О -,1 О Ч-.16 20 5 - 2 22 50 2 2 4 О Белиталюминатный цементКарбоалюминатный шламГипсГлинаДоменный шлак (М 00,21)Вода и время загустевания смеси сокращается (ь20 мин), что ведет к снижению технологичности композиции. Содержание в составе, вес.у-5 4-40 7-00 160 1,7 0,22 Известный Составитель В.БорискинаТехред А,Ач Корректор В.Синицкая Редактор А,Огар Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4-5 3-00 -5 4-30 -5 3-00 Заказ 7976/32 Тираж 539ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Пределпрочности приизгибечерез48 ч,ИПа Линейное,расширениечерез48 ч, Х