Магнезиальный цемент

Металлургические шлаки.

Шлаки приближаются по химическому составу к ПЦ клинкеру, отличаясь от него меньшим содержанием СаО. Химико-минералогический состав шлака и способ его охлаждения определяют физико-химические свойства цементов на их базе: сроки схватывания, подвижность, плот­ность, механическую прочность. При нормальных условиях гид­равлическая активность шлаков чрезвычайно низка и схваты­вание идет чрезвычайно медленно. Активность шлака возрастает в случае увеличения температуры и в результате щелочного или сульфатного воздействия. На основе щелочного возбужде­ния получены шлаковые цементы: известково-шлаковый и шлакопортландцемент, а на основе сульфатного — бесклинкер­ный шлаковый сульфатированный цемент и быстротвердеющий высокоактивный ангидрито-глиноземистый цемент. Состав шла­ков определяется окислами получаемого металла и его приме­сей, породообразующими минералами, флюсами, коксом, а также рядом специальных добавок для регулирования свойств шлаков.

Шлаки для цементирования скважины могут использоваться как в виде чисто шлакового ТМ, так и в виде добавок к ТПЦ, в составе шлакопортландцементов или в виде шлакопесчаных цементов.

Высокой стойкостью при контакте с кристаллическими солями магния обладает магнезиальный цемент. Он представляет со­бой каустический магнезит (состоит в основном из МgО) или каустический доломит (МgО + СаСО₃), затворенный на концентрированных растворах хлорида магния (цемент Сореля) или некоторых других солей.

Для получения каустического магнезита и доломита при­родные магнезит и доломит обжигают при температурах 700 — 800 °С, продукт обжига измельчают до дисперсности порошка, примерно такой же, как у ПЦ. Применяют также кальцинированный магнезит — пылеунос вращающихся печей обжига магнезита, содержащий смесь МgО, МgСО_3, СаО и СаСОз.

Магнезиальный цемент представляет собой воздушное вя­жущее вещество. Образуемый из него искусственный камень не водостоек, однако в контакте с содержащими магний соле­выми породами и при отсутствии пластовых сод он обладает значительно большей стойкостью, чем другие цементные камни из минеральных вяжущих веществ.

При затворении на воде каустический доломит и каустиче­ский магнезит твердеют очень медленно. При затворении на растворах солей магния, чаще всего хлорида, получается быстросхватывающаяся и быстротвердеющая суспензия. Образующийся гидроксид магния Мg(ОН)₂ мало растворим в воде — менее 0,01 кг/м³, но гидроксихлорид магния разлагается в воде, по­этому магнезиальные вяжущие вещества относятся к воздуш­ным. Они применяются в качестве ТМ для цементирования тех участков ствола скважин, которые сложены солями магния (бишофиты, карналлиты).

Для повышения водостойкости к каустическому магнезиту добавляют суперфосфат, измельченные металлургические шлаки обрабатывают органическими химическими реагентами, стойкими в кислых средах. Магнезиальный цемент обладает быст­рым схватыванием и быстрым твердением, хорошей адгезией к металлу, органическим (опилки, волокна) и минеральным на­полнителям. Низкое значение рН поровой жидкости вызывает опасность коррозии металла, находящегося в контакте с за­твердевшим магнезиальным цементом. Он не разрушается серо­водородом, но и не связывает его, не препятствует его доступу, например, к остальным обсадным трубам.

Дата добавления: 2014-01-03