Активация цемента что это
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Гидравлическая активация всех видов цементов и тампонажных смесей позволяет избежать осложнений, связанных с преждевременным загустеванием, поскольку перед подачей суспензий в скважину происходит полное диспергирование почти всего объема твердой фазы. [1]
Гидравлическая активация способствует интенсификации процесса гидратации лежалого цемента. [2]
Гидравлическая активация , основанная на истечении суспензии из встречных насадок со скоростью 80 — 100 м / с, позволяет продиспергировать слежавшиеся частицы цемента и эффективнее смочить их водой затворения. [4]
Гидравлическая активация гельцементных растворов имеет большое практическое значение, поскольку позволяет избежать осложнений, связанных с преждевременным загустеванием суспензий. Если раньше при закачке гельцементного раствора в скважину с растекаемостью 25 — 26 см через 2 ч перемешивания расте-каемость его снижалась до 14 — 12 см, то гидравлическая активация еще до закачки диспергирует глинопорошок и суспензия почти не теряет подвижности, связанной с диспергированием частиц во время движения суспензии в скважине. [6]
Гидравлическая активация тампонажных растворов повсеместно применяется при цементировании всех видов обсадных колонн в Западной Сибири. [7]
Многолетние исследования по гидравлической активации убеждают в том, что применение активаторов обязательно во всех случаях, в том числе при использовании свежих ( нележалых) цементов. Дело в том, что технические условия не позволяют использовать полностью гидравлическую активность цемента при затворении. По данным большинства исследователей, до 15 % зерен цемента остаются не смоченными и не участвуют в гидролизе и гидратации. Да и измельчение цемента на заводе не соответствует требованиям. [8]
Один из способов гидравлической активации вяжущих веществ основан на использовании явления кавитационного разрушения частиц цемента и состоит в основном в следующем. Приготовленный обычным способом тампонажный раствор через сопла подается в виде встречных соосных струй в специальную емкость под уровень раствора. [9]
Необходимо отметить, что гидравлическая активация позволила решить проблему с преждевременным загустеванием тампонаж-ных растворов, поскольку процесс диспергирования вяжущего и глинопорошка осуществляется до закачки суспензии в скважину. В случае загустевания раствор не закачивается в скважину. Этому способствует также применение осреднительных емкостей, в которых отдельно высоковязкие пачки тампонажного раствора смешиваются с маловязкими и реологические показатели выравниваются. [10]
Вполне очевидно, что гидравлическая активация частиц цемента и бентонита происходит вследствие их соударения, поэтому представляет интерес их ударная прочность. Определим минимальную, так называемую критическую, скорость vf, при которой начинается разрушение частиц. [11]
Обработка цементных растворов методом гидравлической активации способствует разруглению верхних твердых гндратных оболочек на зернах цемента, обеспечивает обнажение новых реакционноспоссбных поверхностей, увеличивая активность цемента. [13]
Особенно заметен рост стабильности суспензии после гидравлической активации . [14]
Приведены расчеты экономической эффективности от внедрения гидравлической активации тампонажных растворов , централизованного приготовления и применения многокомпонентных сухих смесей, аэрированных буферных и тампонажных суспензий. [15]
Активация цемента что это
Дом 
Статьи Статьи Активация цемента в производстве строительных материалов новый взгляд на экономию
| Активация цемента в производстве строительных материалов новый взгляд на экономию |
Активация цемента в производстве строительных материалов — новый взгляд на экономию Инженерно-технологическое подразделение «Техприбор» проектирует, производит и реализует полный ассортимент машин и агрегатов активации цемента и тонкого помола инертных составляющих. Проблемы увеличения прочности теплоэффективных строительных материалов (пенобетон, поробетон, полистиролбетон), сокращение времени выдержки материала в формах, снижение расхода высокомарочного цемента без отрицательных последствий для качества выпускаемой продукции особенно остро стоят перед предприятиями строительной отрасли. Заметим, что выпуск таких материалов как пенобетон и полистиролбетон сопряжен с достаточно высоким расходом высокомарочного цемента и предъявляет особые требования к гранулометрическим характеристикам инертного заполнителя (песка, шлака, золы). Зачастую получение некоторых видов теплоэффективных строительных материалов низкой плотности невозможно без дополнительного измельчения (помола) инертных компонентов смеси. В тоже время прочность пенобетона, а также полистиролбетона, объемной массой около 600 кг/м3 не превышает 25 кг/см2 , а время выдержки материала в формах, даже с использованием прогрева изделий и применением ускорителей твердения, редко бывает ниже 10 часов. Такой длительный период выдержки изделий резко снижает оборачиваемость формующей оснастки на производстве. Заметим, что основная масса теплоэффективных материалов в нашей стране производится именно по литьевой технологии и оборачиваемость формующей оснастки, как и время выдержки материала в формах, зачастую определяет общую эффективность данного производства. Инженерно-технологическое подразделение «Техприбор», занимаясь проблемами получения теплоэффективных строительных материалов и производством машин и механизмов для строительной отрасли, предлагает несколько основных методов активации цемента, а также инертных составляющих бетона. Условно агрегаты активации цемента можно разделить на три группы: Группа 1. Машины виброактивации, типа: «Фагот» и «Вектор-Вибро» предназначены для приготовления водоцементного раствора заданной подвижности. Для машин виброактивации характерна наиболее низкая себестоимость работ по активации материалов. Так, для увеличения прочности бетона на сжатие на 10% расходуется всего 1.1кВт электроэнергии. Производительность машин виброактивации — от 1 до 4м3 водоцементного раствора в час. Машины виброактивации компонентов — идеальный вариант для предприятий по выпуску пенобетона и полистиролбетона различных плотностей, а также заводов ЖБИ и К. Применение на производстве машин виброактивации позволяет увеличить прочность бетона на сжатие в первые сутки твердения на 68%! Увеличение прочности материалов в первые сутки твердения позволяет существенно повысить оборачиваемость формующей оснастки, что положительно сказывается на общей динамике производства. Использование машин виброактивации компонентов позволяет сократить расход цемента на производстве на 17%. Группа 2. Измельчители-дезинтеграторы серии «Поток М» предназначены для тонкого помола цемента и инертных составляющих бетона. Активация цемента на машинах-дезинтеграторах основана на увеличении удельной поверхности цемента. Увеличение удельной поверхности резко повышает активность цемента, что оказывает положительное влияние на увеличение марочной прочности бетона и изделий из него. При производстве пенобетона или полистиролбетона, помимо качества используемого цемента, существенную роль играет гранулометрический состав инертного заполнителя. Тонкий помол песка, шлака либо иного применяемого материала способствует увеличению прочности теплоэффективных строительных материалов (пенобетон, полистиролбетон) при значительной экономии цемента. Для измельчителей-дезинтеграторов серии «Поток М» характерна низкая себестоимость работ по активации цемента и других компонентов бетона. Так для тонкого помола одной тонны цемента расходуется всего 4.3 кВт электроэнергии. Производительность измельчителя-дезинтегратора серии «Поток М» по цементу – 3 тонны в час. Измельчители-дезинтеграторы серии «Поток М» могут применяться на предприятиях по выпуску сухих строительных смесей, когда предъявляются особые требования к гранулометрическому составу используемых материалов, на призводствах пенобетонных и полистиролбетонных блоков и панелей, когда необходимо повысить прочность выпускаемого материала, либо снизить расход цемента, на заводах ЖБИ и К для ускорения оборота формующей оснастки, а также снижении расхода цемента. Группа 3. Комплексы глубокой активации на основе совмещения методов тонкого помола цемента с последующей вибро и гидроактивацией. Для комплексной активации характерно наибольшее увеличение вяжущих свойств цемента. Соответственно, марочная прочность бетонных изделий на основе активированных материалов будет значительно выше, а экономия цемента на производстве будет максимальной. Комплексная активация цемента включает в себя как работы по увеличению удельной поверхности цемента, либо иного вяжущего компонента, так и последующую гидроактивацию материала в смесителе-активаторе. Полученный активированный водоцементный раствор может быть использован для производства различных бетонных изделий и конструкций. Особенно актуально использование комплексов активации материалов в производстве пенобетона и полистиролбетона. При производстве пенобетона и полистиролбетона применение комплексной активации позволяет получать материал увеличенной прочности (до + 85% от прочности контрольных образцов), значительно сократить сроки выдержки материала в формах, тем самым резко увеличить оборот формующей оснастки на производстве, сократить процент повреждения изделий при распалубке (кассетные формы) либо резке (резательные комплексы). И, наконец, применение комплексной активации цемента позволяет значительно сократить расход высокомарочного цемента. Использование комплексной активации компонентов делает возможным применение для выпуска пенобетона либо полистиролбетона низкомарочного цемента, посредственного качества, превратив его в материал с отличными эксплутационными характеристиками, и выпуская на его основе теплоэффективные строительные материалы, полностью отвечающие требованию ГОСТа! способ механической активации цементаИзобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к области активации цементных растворов путем механического воздействия на них, и может быть использовано в строительстве. Способ активации включает загрузку цементного раствора в рабочую камеру с рабочими органами, воздействие на него за счет центробежной силы, сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся рабочим органом, и выгрузку материала. Создают сдвиговые усилия более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с. Частота вращения рабочего органа составляет до 1500 об/мин. Время пребывания цемента в камере составляет 5-10 с. Технический результат — повышение прочности цемента и увеличение срока активности цемента при хранении. 3 ил.
Формула изобретенияСпособ механической активации цемента, включающий загрузку цементного раствора в рабочую камеру с рабочими органами, воздействие на него за счет центробежной силы сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся рабочим органом, и выгрузку материала, отличающийся тем, что создают сдвиговые усилия более 40 Н, при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с, частоту вращения рабочего органа до 1500 об/мин, время пребывания цемента в камере составляет 5-10 с. Описание изобретения к патентуИзобретение относится к области строительных материалов и изделий, а именно к области активации цементных растворов путем механического воздействия на них, и может быть использовано в строительстве. Из уровня техники известно, что для повышения эффективности гидратации цемент активируют, уменьшая размеры частиц. Активность цемента существенно увеличивается при уменьшении размеров частиц менее чем до 1 мкм (Middendorf В., Singh N.B. Nanoscience and nanotechnology in cementitious materials // Cement International. 2006. № 4. Pp.80-86). Известен способ механической активации цемента активаторами ударного типа (Липилин А.Б., Коренюгина Н.В., Векслер М.В. Селективная дезинтеграторная активация портландцемента. Строительные материалы, 2007, № 7, с.74-75). В аппаратах, использующих способ, таких как дезинтеграторы, шаровые и планетарные мельницы, струйные мельницы, не удается достичь тонины помола менее 1 мкм при приемлемых показателях надежности, энергоемкости и производительности. Из-за специфического характера поверхности частиц, полученных в результате ударных воздействий, происходит быстрая потеря активности при хранении. Потеря активности после ударного воздействия составляет до 40% в месяц. Известен способ активации цементных растворов и бетонов, в котором активация происходит путем механического воздействия после выдержки, соответствующей продолжительности первой стадии процесса структурообразования, определяемой по полной кривой его кинетики (SU 310877, 09.08.1971). Наиболее близким к предложенному изобретению является способ механической активации цемента, включающий загрузку цементного раствора в рабочую камеру, воздействие на него за счет центробежной силы сдвиговым усилием, возникающим в зазоре между неподвижной стенкой камеры и вращающимся органом, и выгрузку материала (Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов изделий и конструкций. Москва, Высшая школа, 1971, с.142-144). В данном способе не устранены перечисленные выше недостатки. Задача, на решение которой направлено предложенное изобретение, заключается в создании такого способа механической активации цемента, который исключал бы указанные выше недостатки. Технический результат, достигаемый при реализации данного изобретения, заключается в улучшении физико-механических характеристик цемента за счет повышения эффективности гидратации цемента посредством увеличения удельной площади поверхности, повышении прочности и увеличении срока активности цемента при хранении. Указанный технический результат достигается в способе механической активации цемента, в котором цемент активируют сдвиговым усилием более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен исходный цемент; на фиг.2 — цемент после ударной активации; на фиг.3 — цемент после активации его сдвиговым усилием. Стабилизировать активность цемента при хранении возможно при активации его сдвиговым усилием. В заявленном способе механической активации цемента цемент активируют сдвиговым усилием более 40 Н при скоростях сдвига от 5 до 100 м/с. Сдвиговые усилия достигаются в узком зазоре между неподвижной цилиндрической стенкой и вращающимся рабочим органом (рабочими органами), изготовленным из износостойкого твердого материала. Рабочий орган прижимается к стенке за счет центробежной силы. Исходный цемент сверху непрерывно загружают в рабочую камеру. За счет центробежной силы цемент попадает в зазор между рабочим органом и неподвижной стенкой камеры и происходит смещение слоев цемента относительно друг друга. Выгружается снизу. Время пребывания цемента в камере 5-10 с. Силу и скорость сдвигового усилия регулируют выбором массы рабочего органа и скоростью его вращения. При размерах рабочей камеры диаметр 500 мм, высота 400 мм получена скорость активации 0,06 м/с, что соответствует производительности 500 кг/час. Частота вращения рабочего органа до 1500 об/мин. В этих условиях для марки портландцемента ПЦ400Д20 Себряковского завода получены следующие результаты. На чертежах приведены фотографии микроскопического исследования исходного цемента, цемента полученного ударной активацией и цемента, полученного сдвиговым усилием. Активность исходного цемента при пропаривании 210 кг/кв.см., активность цемента, активированного ударным воздействием 355 кг/кв.см., активность цемента, активированного сдвиговым усилием 364 кг/кв.см. Потеря активности за 28 суток последнего составила 7,4%, после ударного воздействия — 22,2%. Предложенное изобретение позволяет получить изделия с высокими физико-механическими свойствами, сократить энергозатраты и продлить срок хранения цемента.   Загрузка...Похожие публикации/div> |
