Тампонажний цемент: марки, склад та області застосування

Тампонажний цемент: марки, склад та області застосування

Один з різновидів портландцементу - тампонажний цемент. Цей вид портландцементу можна використовувати в найширшому діапазоні при проведенні тампонажних робіт. Він займає одне з найважливіших місць завдяки хорошому поєднанню технічних і будівельних властивостей.

Що ж це за матеріал і чим він відрізняється від звичного всім цементного розчину? Про це - далі.

Специфічні особливості

Те, чим відрізняється від портландцементу тампонажний цемент, - склад: для його виготовлення в подрібнену клінкерну основу з гіпсом вносять певні добавки.

Для нафтових і газових свердловин виготовляються різні типи сумішей, які розділяються на такі підвиди:

  1. Гігроскопічний. Для отримання матеріалу в суху масу вводять гідрофобізатор тріетаноламіну.
  2. Обважнений. Для виготовлення змішують цементний клінкер з гіпсом і обважнювальними добавками. Такими може служити залізна руда у вигляді важких шпальтів, гематитів, магнетитів.
  3. Піщанистий. Для отримання матеріалу цього підвиду в суміш додають кварцевий пісок з гіпсом. Кількість компонентів не повинна бути більше 50% для "гарячих" свердловин і менше 20% для "холодних".
  4. Солестійкий. Використовується там, де солі в ґрунтових водах мають високу концентрацію. Це призводить до виникнення корозії, але додавання тонкоподрібненого кварцового піску усуває цю нестачу.

Технічні характеристики кожного виду залежать від пропорцій і властивостей компонентів. Такими можуть виступати кварцевий пісок, мінеральні речовини, вапняк, шлак.

Технологія застосування

Оскільки тампонажний цемент доводиться заливати не вручну, а закачувати насосами, масу роблять досить рідкою. Для цього на 2 частині сухої суміші додають 1 частину води. Отримана маса називається пульпою. Якщо температура висока, пульпа може затвердіти вже за 1,5-10 годин. Чим вище температура, тим швидше схопиться цемент тампонажний. Застосування в холодних свердловинах (або якщо маса використовується при гідроізоляційних роботах на зведенні будівель в холодну пору року) призводить до того, що процес затвердження почнеться через 2-3 години і завершиться годин через 20-22. Найдовше застигає солестійкий цемент.

Показник міцності на вигин через дві доби після повного застивання такий:

  1. Якщо відсутній нагрів - приблизно 62 кГ/см.
  2. Якщо температура стабільно висока - 27 кГ/см.

Але це тільки в тому випадку, якщо використовувався якісний тампонажний цемент. Як перевірити його якість? Є дуже простий і надійний спосіб - виконати пробу через сито. Для цього потрібно ретельно просіяти через сито трохи сухого порошку. Якщо в ситі залишилося чотирьох частин від початкового обсягу, матеріал якісний. Можна перевірити і на очок, але це можуть зробити лише ті, хто має великий досвід роботи з тампонажним цементом. В іншому випадку доведеться довіряти продавцю. Але при цьому варто звернути увагу і на склад сухої суміші - кількість гіпсу не повинна бути більше ніж 3,5%.

Характеристики

Головними особливостями матеріалу є такі показники:

  1. Висока швидкість твердження. Але при цьому рухливість змішаної з водою суміші зберігається досить довго.
  2. Водостійкість. Розчин може твердіти навіть під водою.
  3. Поєднання з різними наповнювачами. Причому це можуть бути і поверхні, що мають фізико-хімічну природу, включаючи і сталь.
  4. Незалежно від умов навколишнього середовища, тверділа суміш зберігає міцність і цілісність досить довго.

Класифікаційні особливості

Тампонажний цемент буває кількох видів. Всі вони відрізняються за різними параметрами. Так, за складом речовин матеріал буває таких типів:

  • I - без добавок;
  • II - з мигдобавками;
  • III - зі спецдобавками. Вони використовуються, щоб регулювати щільність розчину.

Матеріал III типу буває важким (Ут) і полегшеним (Об). Крім того, кожен тип матеріалу підрозділюється на види, призначені для використання при нормальних (25-50), низьких (15-24), помірних (51-100) або підвищених (101-150) температурах.

Умовні позначення

Для визначення марки матеріалу застосовується спеціальне маркування:

  1. Цемент тампонажний - ПЦТ.
  2. Сульфатостійкість - СС.
  3. Середня щільність.
  4. Максимально допустима температура при виконанні робіт.
  5. Пластифікація або гідрофобізація. Позначаються як Пл, Гф.
  6. Стандартний показник.

Приклад: ПЦТ-I-СС-100. Позначення несе таку інформацію: матеріал є тампонажним портландцементом, що не містить добавок, є сульфатостійким. Призначений для використання при температурі від 51 до 100 градусів.

ПЦТ-III-УТ1-100. Це тампонажний вид портландцементу, полегшений тип із щільнісними показниками 2,1 г/см3. Можна працювати з матеріалом при помірній температурі.

ПЦТ-III-Об5-50 - цемент тампонажний. Є полегшеним типом. Володіє щільнісними показниками 1,5 г/см3. Допускається до роботи при нормальних температурах.

Перевірка якості

Цей матеріал призначений для створення гідроізоляції свердловин, але нерідко використовується тампонажний цемент у будівництві при зведенні деяких житлових або промислових об 'єктів. Але щоб матеріал зміг виконати призначене завдання, забезпечити герметичність і надійність створеної споруди і при цьому був екологічно безпечним, він повинен бути якісним, а склад - відповідним складнощам і особливостям поставлених завдань. Для цього створені суміші проходять перевірку.

Є різні методи випробування тампонажного цементу, чим і займаються спеціалізовані лабораторії. Вони визначають такі показники:

  1. Щільність (питома вага).
  2. Реологічні властивості.
  3. Час загустівання.
  4. Водовідділ.
  5. Фільтраційні втрати.
  6. Межа міцності.
  7. Стійкість перед ультразвуком.
  8. Проникність застиглого матеріалу рідинами, газом, повітрям.