Сравнение свойств полимерных и минеральных буровых растворов. Приготовление крахмального реагента и лигнопола и применение его в ПО «Беларуснефть», страница 14

Из сказанного ясно, что одним из видов коррозии  цементного камня может быть коррозия выщелачивания гидрата окиси каль­ция.

Чем выше концентрация извести в порах цементного камня,   
тем больше при прочих равных условиях скорость выщелачивания. Низкоосновные цементы имеют   меньшую равновесную растворимость, чем высокоосновные, поэтому при введении  в состав    
цемента активных минеральных кремнеземистых добавок, связывающих известь, выщелачивание при сохранении прочих условий   
уменьшается.  Этот способ широко применяется для уменьшения    
коррозии выщелачивания в гидротехническом строительстве.             
Чем выше Са⁺ и ОН^- в выщелачивающей   среде,    тем скорость выщелачивания извести меньше,   поэтому «мягкие»   воды,    
содержащие мало солей   кальция,  более   агрессивны,  чем   «жесткие».                                                                                                              

Хлористый натрий сильно   повышает   растворимость    извести, поэтому минерализованные воды, содержащие эту соль,   обладают более высокой выщелачивающей способностью, чем пресные.       

Повышение  температуры  увеличивает  подвижность   ионов   кальция, т. е. коэффициент диффузии, поэтому с ростом температуры скорость коррозии выщелачивания растет.         

Значительное  влияние  на   скорость   выщелачивания    извести оказывает коэффициент диффузии.     Эта  величина  определяется проницаемостью цементного камня, его структурными характеристиками. Чем плотнее цементный камень, чем меньше радиус его пор, тем меньше коэффициент диффузии. Снижению коэффициента диффузии способствует уменьшение водоцементного отношения тампонажного раствора, добавка к ним высокомолекулярных реагентов — гипана, К-4, КМЦ и т. п.

Наоборот, облегченные цементные растворы с высоким водоцементным отношением имеют повышенную величину пор и со­ответственно больший коэффициент диффузии. Правда, в облег­ченных растворах, особенно с добавкой диатомита, опок и других материалов с высоким содержанием активной аморфной кремне-кислоты, концентрация извести в капиллярах цементного камня понижается, что уменьшает скорость выщелачивания и в той или иной мере компенсирует эффект повышенной пористости. Сум­марная величина выщелачивания зависит от конкретных свойств материала и может быть определена лишь экспериментально.

Шлаковые вяжущие характеризуются низкой концентрацией извести в жидкой фазе и умеренной пористостью, поэтому выщелачиваемость извести в них понижена.

Рецептуры расширяющихся тампонажных цементов должны выбираться таким образом, чтобы рост кристаллов соединений продолжался до определенного момента, характеризующегося прочностью структуры твердеющего камня. В противном случае, если интенсивное расширение будет продолжаться после того, как камень приобретает высокую прочность, может наступить его раз­рушение. Даже незначительные отклонения от подобранной рецеп­туры цемента могут привести к разрушению камня.

Большинство растворов из расширяющихся цементов имеет ускоренные сроки схватывания быстро затвердевают при повыше­нии температуры. Глиноземистый цемент и гидросульфоалюминат кальция — важнейшие составляющие расширяющихся тампонаж­ных цементов — неустойчивы при действии высоких температур и давлений.

В СССР наибольшее распространение получили водопроница­емый и гипсоглиноземистый расширяющиеся цементы. Первый быстросхватывающийся; он изготовляется при смешении или со­вместном помоле глиноземистого цемента, полуводного гипса и специально приготовленного гидроалюмината кальция.

Медленнее схватываются растворы из гипсоглиноземистого расширяющегося цемента, состоящего из тонкоизмельченных вы­сокоглиноземистых доменных шлаков и природного двуводного гипса в соотношении 70:30. Его применение ограничено темпера­турами 70—80 °С вследствие разложения сульфоалюмината.

Во многих научно-исследовательских организациях разрабаты­ваются удачные рецептуры расширяющихся цементов, которые могут быть использованы при цементировании скважин.