Chel-remont174.ru

Ремонт 174
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ПЛОТНОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

ПЛОТНОСТЬ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

воды (иногда называемой плотностью чистого цементного раствора) можно установить следующим образом:

Если 100 кг цемента смешивают с 50 л воды, то плотность цементного раствора определяется из соотношения

где объем 100 кг цемента— (100/3140) м 3 ; масса 50 л воды— 1000 • 50 • 10 -3 кг; плотность цемента и воды—3140 и 100 кг/м 3 соответственно.

Большая плотность может быть получена путем уменьшения объема воды затворения или добавлением материалов с высокой плотностью. Низкая плотность раствора иногда требуется для уменьшения опасности поглощения, которое может быть вызвано избыточным гидростатическим давлением столба цементного раствора. Раствор низкой плотности готовят путем добавления добавок с малой плотностью. Цементный раствор без добавок называется чистым цементным раствором.

Для уменьшения и увеличения плотности цементного раствора существуют различные добавки.

Все облегчающие добавки приводят к снижению прочности схватившегося цемента по сравнению с чистым цементным раствором. Необходимо понимать, что основной реагент — понизи — тель плотности—

вода, а также другие материалы (бентонит и т. д.) помогают связать добавочное количество воды и тем самым облегчить раствор.

Применяют следующие облегчающие добавки.

Бентонитовая глина. Эту глину, имеющую плотность 2650 кг/м 3 , широко используют как добавку

для снижения плотности цементного раствора главным образом вследствие ее свойства связывать большое количество воды. Для цемента класса G плотность может быть снижена от 1890 до 1510 кг/м 3

путем добавления 12 % бентонитовой глины.

Диатомовая глина. Добавление этого материала также приводит к снижению плотности цементного раствора за счет увеличения количества связываемой воды. Диатомовые материалы характеризуются высокой площадью поверхности.

Гильсонит. Это легкий, инертный материал асфальтового типа, имеющий низкую плотность — 1070 кг/м 3 , который при смешивании с цементом снижает плотность смеси. Благодаря своим

закупоривающим свойствам этот материал также используется для борьбы с поглощением. Характерная особенность гильсонита—увеличивать объем, а не массу цементного раствора.

Пуццолан. Это кремнистый материал вулканического происхождения с плотностью 2500 кг/м 3 . При

смешивании этого материала с портландцементом в отношении 50:50 и добавлении 2 % бентонитовой глины получают цементный раствор с плотностью 1600 кг/м 3 . Пуццолан связывает больше воды, чем

цемент, таким образом снижая конечную плотность раствора. Это приводит к экономии затрат, так как пуццолан дешевле цемента. Пуццолан имеет преимущества — он может peal продать с гидроксидом кальция, создавая цементный камень, стойкий к выщелачиванию. Следует учитывать, что гид — роксид

кальция — основной продукт реакции между водой и компонентами цемента.

Утяжеляющие добавки

Утяжеляющие добавки бывают следующих видов: барит— имеет плотность 4250 кг/м 3 ; ильменит— оксид железа и титания плотностью 4600 кг/м 3 ;

гематит— имеет плотность 5020 кг/м 3 и обычно предпочтительнее ильменита из — за своей низкой

поглощающей способности и менее вредного влияния на другие свойства цементного раствора. Добавление гематита обеспечивает цементному камню высокую прочность на сжатие.

ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТА

Прочность цемента определяется как прочность схватившегося цементного раствора на растяжение и сжатие. Прочность на сжатие—это наиболее широко используемый параметр для количественного определения прочности цемента. Цемент, имеющий прочность на сжатие 3,5 МПа, обычно считается применимым для большинства операций. Прочность на сжатие зависит от содержания воды в растворе и времени выдержки.

До спуска обсадной колонны образец предложенной цементной смеси смешивают с водой при лабораторных условиях, соответствующих ожидаемым скважинным температуре и давлению. Цементный раствор наливают в емкость соответствующего объема и оставляют для твердения на определенный период времени. Затем кубики схватившегося раствора разрушают в испытательной машине для определения прочности на сжатие образцов. За величину прочности на сжатие схватив —

шегося цемента принимают среднее значение прочности четырех или пяти образцов.

Прочность цемента можно также устанавливать способом разрыва кольца [4]. Цементное кольцо в измерительном приборе (рис. 11.2) нагружают аксиально через внутреннюю оболочку, имитирующую обсадную колонну, пока цементный камень не даст трещины. Отношение разрушающей нагрузки к площади поверхности между цементом и трубой дает значение прочности цементного кольца на разрыв

(касательные напряжения) [4]. Значение этого параметра повышается с увеличением прочности на сжатие или растяжение, но значительно уменьшается, если поверхность трубы смочена буровым рас —

Рис. 11.2. Прибор для определения прочности цемента способом разрыва кольца.

1 — обсадные трубы; 3 — цемент; 3 — контейнер

Несущая способность (Н) цементной оболочки (или разрушающая нагрузка) может быть определена из следующего уравнения:

где 5с—прочность на сжатие цементного камня, МПа; d — наружный диаметр

обсадной колонны, м; Н— высота цементного столба (кольца), м.

Пример 11.1. Определить высоту цементного столба, который необходимо поместить вокруг обсадной колонны длиной 2743 м и диаметром 244,5 мм, чтобы выдержать нагрузку 9,07 — Ю 6 Н.

Читайте так же:
Как мешается цемент с песком

Считаем, что прочность на сжатие цементного камня 3,515 МПа. Решение. По формуле (11.1) находим

Н — 9,07.10 в /(80250•3,515 — 0,2445) = 131 м.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

При цементировании обсадных колонн используют следующее оборудование: колонные (направляющие) башмаки, обратные клапаны, муфты ступенчатого цементирования (дифференциальные клапаны), центраторы и скребки, цементировочные пробки.

Колонные башмаки предназначены для направления обсадной колонны по стволу скважины. Башмаки изготовлены в виде простой муфты—переводника. Башмаки могут содержать обратный клапан шарового или тарельчатого типа (с заслонкой).

Когда башмак содержит клапанный элемент, то его называют башмаком с обратным клапаном. Такой башмак предотвращает обратный переток цементного раствора в обсадную колонну после вытеснения его в кольцевое пространство.

Обратные клапаны обеспечивают движение потока в одном направлении и устанавливаются через одну — две обсадные трубы от башмака. Они выполняют следующие функции:

а) предотвращают самозаполнение обсадной колонны буровым раствором при спуске ее в скважину, тем самым обеспечивая «всплывание» колонны при ее движении вниз, что в конечном счете уменьшает нагрузку на вышку;

б) препятствуют обратному перетоку цементного раствора, вытесненного в кольцевое пространство, в обсадную колонну;

в) служат при необходимости посадочным местом для цементировочных пробок.

МУФТЫ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ (ИЛИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ)

Муфты ступенчатого цементирования (МСЦ) используют при цементировании обсадных колонн большой длины, чтобы предотвратить воздействие избыточного гидростатического давления на слабые пласты. Муфты МСЦ изготовляют из стали той же марки, что и обсадную колонну. Муфта МСЦ снабжена двумя втулками: верхней и нижней, которые удерживаются внутри нее срезными шпильками. В корпусе муфты выполнены боковые сквозные отверстия. Первоначально отверстия закрыты и открываются за счет продавливания нижней втулки вниз с помощью пробки. Отверстия закрываются вновь пуском пробки, которая продавливает верхнюю втулку в соответствующее положение.

СКРЕБКИ И ЦЕНТРАТОРЫ

Одна из основных функций бурового раствора—предотвратить проникновение пластовых флюидов в скважину путем формирования глинистой корки на стенках. Однако глинистая корка препятствует контакту цементного раствора со стенкой скважины, что ухудшает качество цементирования. Скребки используют для удаления корки бурового раствора путем ее механического разрушения вращением или возвратно — поступательным движением скребка на обсадной колонне. Скребки устанавливают на

наружной поверхности обсадной колонны, их число зависит от скважинных условий.

Практический опыт показал, что вытеснение бурового раствора можно значительно улучшить, если центрировать обсадную колонну. Если последняя не отцентрирована в скважине, то цементный раствор не вытесняет буровой раствор по всей площади кольца, а оставляет застойные зоны бурового рас —

Рис. 11.3. Типичная схема расстановки центраторов и скребков на обсадной колонне:

/ — стоп — кольцо; 2 — центратор; 3 — скребок

Рис. 11.4. Цементировочная пробка [1]:

а — нижняя с резиновой диафрагмой; б — верхняя с алюминиевым сердечником

твора. Центратор представляет собой устройство, центрирующее обсадную колонну в скважине, способствуя таким образом образованию более равномерной цементной оболочки вокруг колонны. Центраторы наиболее эффективны в интервалах ствола скважины, диаметр которых близок к номинальному, и обычно устанавливаются против продуктивных горизонтов. Центраторы производят различных размеров, соответствующих разным размерам скважины и обеспечивающих достаточный зазор для прокачивания флюидов.

Необходимое число центраторов определятся в зависимости от искривления скважины, длин и количества интервалов установки [5]. Там, где качественная

изоляция особенно важна, применяют специальные схемы расстановки на обсадной колонне скребков, центраторов, стоп — колец (рис. 11.3).

При этом типичное расстояние между двумя соседними сторными кольцами составляет 762 мм.

СТОПОРНЫЕ КОЛЬЦА (ИЛИ МУФТЫ)

Стопорные кольца устанавливают на обсадной трубе для ограничения движения скребка или центратора при вращении или расхаживании обсадной колонны.

Цементировочные пробки применяют для ограничения загрязнения цементного раствора буровым и разделяют цементный раствор снизу и сверху при движении по обсадной колонне. Пробки изготовляются литыми из алюминия или из резины и легко разбуриваются [I]. Корпус пробки имеет ребристую форму, чтобы удалять с внутренней поверхности обсадной колонны пленку бурового или цементного раствора. Пробки делятся на нижние и верхние.

Нижние пробки (рис. 11.4, а) перемещаются по обсадной колонне перед цементным раствором и удаляют буровой раствор из внутреннего пространства колонны. Нижняя пробка имеет полый центральный сердечник, закрытый диафрагмой, и пускается с устья до закачивания цементного раствора. Первой порцией цементного раствора нижняя пробка продавливается до посадки на обратный клапан или стоп — кольцо, которые установлены в соединении обсадных труб. Посадка пробки отмечается на

поверхности ростом давления нагнетания. Последующий рост давления приведет к разрыву диафрагмы в нижней пробке, позволяя прокачивать цементный раствор через пробку и далее в кольцевое пространство.

Читайте так же:
Гипс или цемент для дома

Когда полный объем цементного раствора закачан в обсадную колонну, пускается верхняя пробка (рис. 11.4, б) путем ее установки в колонну или освобождением из цементировочной головки за счет отвинчивания соединительных фланцев. Верхняя пробка разделяет цементный и буровой растворы и

удаляет цементный раствор из внутреннего пространства обсадной колонны.

Когда полный объем цементного раствора вытеснен в кольцевое пространство, верхняя пробка доходит до обратного клапана и садится на нижнюю пробку. В этот момент отмечается рост давления нагнетания. Затем давление над пробкой снижается до среднего и до нуля в случае, если нет перетока цементного раствора из кольцевого пространства. Если переток имеет место, то давление поддерживается внутри колонны до того, как цемент будет иметь прочность приблизительно 3,5 МПа.

Положение нижней и верхней пробок в момент посадки показано на рис. 11.5.

Рис. 11 5 Положение пробок в момент посадки [1] / — разрыв диафрагмы, 2,3 — верхняя и нижняя пробки, 4 — обратный клапан

Рис 11.6. Стадии перемешивания бурового и цементного растворов

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ЦЕМЕНТНОГО РАСТВОРА

Загрязнение или смешение цементного раствора с буровым оказывает негативное влияние на время схватывания цемента, что в свою очередь ведет к ухудшению свойств схватившегося цемента Обычно загрязнение ведет к уменьшению прочности, а в крайнем случае к образованию непрокачиваемой смеси.

Загрязнение обычно происходит, когда цементный раствор контактирует с буровым при вытеснении последнего в кольцевом пространстве за обсадной колонной. Вследствие разных физических свойств бурового и цементного растворов поверхность раздела между двумя жидкостями нестабильна и изменяется во времени. Как показано на рис. 11. 6, малые объемы цементного раствора 2 отделяются от края основного потока и смешиваются с буровым раствором 2

Степень смешения цементного раствора с буровым в значительной мере зависит от центрирования обсадной колонны в стволе скважины, типа потока и разности плотностей. При эксцентричном расположении обсадной колонны в скважине цементный раствор при вытеснении бурового движется по более широкому участку кольца, в котором сопротивление потоку минимально. В этом случае в кольцевом пространстве могут остаться застойные зоны бурового раствора и впоследствии может возникнуть сообщение между пластами

При большой эксцентричности расположения колонны вращение более эффективно для уменьшения загрязнения цементного раствора, тогда как расхаживание более подходит для хорошо отцентрированной колонны. Расхаживание особенно эффективно, когда перед цементным раствором закачивается водная буферная жидкость.

Загрязнение цементного раствора буровым может быть значительно снижено, если между ними закачивать буферную жидкость. В качестве буферной жидкости наиболее широко применяют воду вследствие малой вязкости, что позволяет создавать турбулентный поток при значительно меньших давлениях нагнетания по сравнению с более вязкими жидкостями Вода также имеет низкую плотность, что помогает ей образовывать каналы в буровом растворе при закачивании, а также разрушать структуру бурового раствора за счет турбулентности потока С водой смешивают реагенты разжижители для снижения вязкости и диспергирования бурового раствора, что способствует более эффективному вытеснению последнего из скважины

Пример 11.2. В скважину диаметром 215,9 мм спущена обсадная колонна диаметром 177,8 мм на глубину 3048 м Плотность бурового раствора pm=1600 K R ‘ U 3 , воды рв==1000 кг/м 3 . Рассчитать объем

буферной жидкости для закачивания перед цементным раствором, чтобы снизить гидростатическое давление в кольцевом пространстве на 2,1 МПа

Решение Уменьшение гидростатического давления равно

Максимальное уменьшение гидростатического давления в кольцевом пространстве возникает, когда весь объем воды заполняет кольцевое пространство площадью

Объем 1 м кольцевого пространства составляет 1,178 -10 -2 м 3 , поэтому требуемый объем воды

Общий объём цементного раствора

m= (8)

где Gв и Gц – соответственно вес воды и цемента.

В общем виде плотность цементного раствора равна

ρцр= (9)

где G цр-вес цементного раствора

V цр –объем цементного раствора

В свою очередь G цр= Gв + Gц, (10)

V цр = Vв + Vц, (11)

где Gв , Gц – соответственно вес воды и цемента в растворе

Vв , Vц — соответственно объем воды и цемента в растворе.

Vц = ; Vв = , (12)

где ρц и ρв -соответственно плотность воды и цемента.

Из (8) следует , что Gв= m * Gц с учетом этого ( 10) и (11) соответственно могут быть записаны следующим образом

G цр= Gц+ m Gц = Gц ( 1+m) (13)

V цр= + = Gц * ( + ) = (14)

Подставляя G цр из формулы (13) в выражение (9), получаем исходную формулу для расчета плотности цементного раствора

ρцр= ;

которая после преобразования примет следующий вид

ρцр= (15)

Единицы измерения плотности цементного раствора определяется единицами измерения плотности цемента и воды ( г/см 3 ; кг/м 3 ) .Значение ρц берется по справочным данным или по результатам фактических замеров, значение водоцементного отношения m принимается в пределах m 0,4 – 0,6 .

Читайте так же:
Вес 1 тонна цемент

Плотность облегченной тампонажной смеси ( гельцементного раствора)

Облегчение тампонажной смеси производится для снижения давления на горные породы во избежание гидроразрыва и последующего поглощения раствора.

В состав гельцементного раствора входит вода, цемент и наполнитель

При этом весовое отношение воды к цементу выражается водоцементным отношением М

М = (16)

А весовое отношение наполнителя к цементу глиноцементным отношение В

В = (17)

Формула для расчета плотности гельцементного раствора выводится по той же схеме , что и для чистого цементного раствора

ρгц= (18)

Запишем вес гельцементного раствора как сумму весов составляющих его компонентов

Gгц = Gв + Gц + Gн = М * Gц + Gц +В * Gц = Gц * ( M+1+B) ( 19)

и выразим объем через их вес и плотность

Vгц = Vв + Vц + Vн = + + = + + =

= Gц* ( + + ) (20)

Подставляя значения Gгц из (19) и Vгц из ( 20) в выражение ( 18), получим

ρгц = (21)

Основные трудности при использовании гельцементного раствора связаны с выбором водоцементного М и глиноцементного В отношений. Эти отношения взаимосвязаны, т.к. изменение количества глины в растворе вызывает необходимость изменения количества воды. Одним из главных критериев при выборе М и В , кроме ожидаемого изменения плотности , является растекаемость гельцементного раствора, характеризующая его прокачиваемость.

Для гельцементного раствора на основе портландцемента и бентонитового порошка экспериментально установлены значения плотности гельцемента

( ρгц) ; В и М при В = 1:4; 1:3; 1:2: 1:1 и растекаемости по конусу АзНИИ равной 18-20 см. Экстраполируя данные результаты, можно получить значения М для других значений В. Результаты экспериментов и экстраполяции представлены на рисунке 1 и в таблице 1. При этом получена зависимость

В1:101:51:41:31:21:12:1
Ρгц ( г/см 3 )1,841,701,611,581,531,471,381,32

Расчетные данные получены при значениях ρв = 1 г/см 3 ρн = 2,6 г/см 3 ; ρц = 3,15 г/см 3 .

Цементно – бентонитовые тампонажные смеси могут готовиться по нескольким схемам.

1. Тщательно перемешивая смесь цемента и глинопорошка в заданном отношении затворяется потребным количеством воды.

2. Цемент затворяется глинистым раствором.

3. Глинопорошок затворяется цементным раствором.

4. Глинистый раствор соединяется с цементным.

Во всех случаях в конечном продукте должны выдерживаться выбранные соотношения М и В. При этом для удобства вводятся понятия водосмессовое отношение и водоглинистое отношение. Водосмесовое или водотвердое отношение запишется как

В/Т = (23)

Так как Gв = М* Gц, а Gн = М* Gц, то

В/Т = ( 24)

Водоглинистое отношение составит

В/Г =

Подставляя значение Gв и Gн получим

В/Г = ( 25)

Таким образом , находится плотность гельцементного раствора.

Буферная жидкость

Объем буферной жидкости должен обеспечивать разделение бурового раствора от тампонажной смеси в затрубном пространстве. Высота столба буферной жидкости должна быть такой, чтобы верхняя граница ( контакт с буровым раствором) и нижняя ( контакт с тампонажной смесью) в процессе смешивания не сомкнулись. А процесс смешивания будет зависить от времени контакта смешиваемых жидкостей, или в конечном итоге от высоты подъема тампонажной смеси. С увеличением высоты цементирования должна учитываться высота столба буферной жидкости.

С другой стороны снимаемая со стенок скважины глинистая корка попадает в буферную жидкость и при определенном объеме глинистого материала буферная жидкость потеряет свои функциональные свойства. В данном случае повышение цементируемого пространства также требует увеличения объема буферной жидкости.

Практикой установлено , что минимально необходимая высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве должна составлять ориентировочно 100м на каждые 1000м цементируемого интервала.

Тогда минимальный объем буферной жидкости составит:

Vбж мин = * ( Dc 2 – D 2 ) * hбж мин (1)

где Dc и D соответственно диаметр скважины и обсадной колонны

hбж – минимально необходимая высота столба буферной жидкости в

Увеличение объема буферной жидкости относительно минимального всегда положительно сказывается на качестве цементирования, за исключением отдельных случаев , когда в качестве буферной жидкости используется техническая вода без каких – либо добавок в неустойчивых разрезах ( неправильно выбран тип жидкости).

Однако увеличение объема буферной жидкости имеет ограничение , связанное со следующим. В большинстве случаев плотность буферной жидкости меньше плотности бурового раствора. Выходя в затрубное пространство буферная жидкость вытесняет буровой раствор, при этом давление на продуктивный горизонт снижается и при определенной высоте буферного столба может произойти выброс. Из этого условия находиться максимальная высота столба буферной жидкости. На схеме 1 изображен момент , когда весь объем буферной жидкости доставлен в затрубное пространство. Для этого случая снижение давления в затрубном пространстве будет максимальным.

Запишем условие отсутствия выброса в виде выражения

hбж макс = ( 2)

где hбж макс – максимальная высота столба буферной жидкости в затрубном пространстве, м; — пластовое давление. Атм. ; -плотность бурового раствора и буферной жидкости соответственно. г/см 3 . Тогда максимальный объем буферной жидкости

Читайте так же:
Залить щебенку цементным раствором

Vбж макс = * ( Dc 2 – D 2 ) * hбж макс (3)

Номинальный объем буферной жидкости должен находиться в пределах между минимальным и максимальным значениями.

Ориентировочно номинальный объем буферной жидкости можно найти из выражения

Vбж = 0.2 * (Vтс + Vпж), ( 5)

где Vтс и Vпж- объем тампонажной смеси и продавочной жидкости соответственно.

Возможно находить высоту столба буферной жидкости в затрубном пространстве во время её контакта со стенками скважины, которое составляет 7-10 мин. Тогда при известной скорости жидкости в затрубном пространстве высота столба буферной жидкости составит

hбж = V* t , а объем (6)

Vбж = * ( Dc 2 – D 2 ) * hбж

где V – скорость восходящего потока

t- время контакта , принимаемое равным 10 мин = 600сек.

Таким образом , общая схема нахождения объема буферной жидкости сводиться к следующему : принимается hбж мин и находится её минимальный объем по выражению ( 1) . находиться максимальная высота буферной жидкости по выражению ( 2) и максимальный объем по выражению ( 3). Определяется номинальный объем по выражению( 5) или ( 6) и проверяется условие (4). При высоких пластовых давлениях максимальная высота столба буферной жидкости резко ограничивается и может оказаться даже меньше минимального значения. В этом случае необходимо повышать плотность буферной жидкости.

Расчет продовочной жидкости

Продавочная жидкость служит для вытеснения тампонажной смеси из обсадной колонны в затрубное пространство с помощью продавочной пробки.

В качестве продавочной жидкости применяют буровой раствор. В общем виде объем продавочной жидкости должен быть равен внутреннему объему обсадной колонны в интервале от цементировочной головки до кольца «стоп». Поскольку обсадная колонна имеет стенки разной толщины, то её внутренний объем удобнее определять по объёму отдельных секций. Тогда искомый объем составит

V ок = (1),

где di – внутренний диаметр соответствующей секции обсадной колонны

li – длина соответствующей секции ( без учета высоты цементного стакана нижней секции). Объем продавочной жидкости определяется как

где К – коэффициент учитывающий сжатие пузырьков воздуха в продавочной жидкости и деформацию обсадной колонны , принимается равным 1,03 ….1,05.

В исходных данных согласно предыдущим практическим работам выбирается диаметр эксплуатационной колонны, глубина спуска кондуктор

( по вертикали и по стволу), при двухступенчатом способе цементирования глубина установки муфты ступенчатого цементирования, глубина скважины.

Практическая работа № 17

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 460 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Водоцемементное соотношение

Основным параметром замеса бетонной смеси является водоцементное соотношение. Это относительная величина (по массе) количества чистого цемента в замесе к воде, которой смесь затворяют.

От этого соотношения напрямую зависят прочность, водонепроницаемость и подвижность готового бетона. Конечно, на итоговые характеристики бетона влияет не только количество воды, но и её качество.

Качество воды.

Очень частой причиной падения прочности бетона, замедления и даже остановки процесса его твердения является химический состав воды, на которой замешан раствор.

  1. Вода не должна содержать примесей минеральных веществ, следов нефтепродуктов, жиров и органических остатков.
  2. Содержание органических ПАВ, фенолов и сахаров не должно превышать 10 мг / дм3.
  3. Уровень pH должен быть в пределах от 4 до 12,5
  4. Окисляемость не должна превышать 15 мг / дм3.

Понятно, что все эти требования легко соблюдать в лабораторных условиях. Но, как быть с замесом бетона дома или на даче, где не всегда есть возможность измерить химические показатели.

В этом случае, мы настоятельно рекомендуем придерживаться простого правила – замешивайте на питьевой (или условно питьевой) воде. Это может быть вода из скважины, колодца, водопровода, либо природная, но прошедшую очистку. Грубейшей ошибкой загородной стройки является использование воды из ближайшего пруда, канавы или лужи. Даже при внешней прозрачности и чистоте, такая вода, чаще всего, перенасыщена органическими и минеральными загрязнителями, которые будут препятствовать нормальному процессу гидратации бетона и пагубно повлияют на его качество.

Пропорции воды и цемента

Итак – с выбором воды определились. Сколько же её лить в замес?

Возьмём, для примера самую распространённую в частном строительстве пропорцию «1 к 3» (по песку):

  1. 1 часть цемента
  2. 3 части песка
  3. 5 частей заполнителя
  4. 0,5 части воды

В этом случае В/Ц будет 0,5 – это средний показатель, чаще всего встречающийся в строительной практике с немодифицированным бетоном.

Набор прочности и морозостойкость

Рассмотрим, как конкретно влияет водоцементное соотношение на скорость набора прочности и морозостойкость бетона.

Прочность бетона в % на

в/ц = 0,4в/ц = 0,5в/ц = 0,6
Нормальные условия400250150
Повышенная влажность среды200150100

Чем В/Ц ниже – тем бетон быстрее набирает раннюю прочность, но тем труднее его обрабатывать и тем медленнее он будет набирать дополнительную прочность после 28 дней. Однако, морозостойкость такого бетона будет выше.

Читайте так же:
Как очистить таз от цемента

Чем В/Ц выше – тем медленнее, бетон наберет раннюю прочность, но его будет легче укладывать в форму и он быстрее наберет дополнительную прочность.

Теоретически, для нормального реагирования, цементу достаточно воды в количестве ¼ от собственной, т.е. В/Ц. Но, это в идеальных условиях – не лежалый цемент, чистый (без пыли) заполнитель оптимальной влажности. В реальных условиях, редко кто промывает гравий и песок, на котором замешивает бетон. Соответственно – часть воды уйдёт на смачивание заполнителя и впитается в него.

Дополнительная вода в смеси образует ячейки – поры, и каналы – капилляры. После застывания бетона и испарению всей лишней влаги эти поры и капилляры будут способствовать снижению касса водостойкости бетона, так как они отлично впитываю влагу. Это приведёт к повышенной намокаемости бетона и, как следствие – худшей морозостойкости. Также циклическое замерзание и оттаивание воды рано или поздно приведет к началу разрушения бетона.

Вернёмся к нашему теоретическому замесу.

Возмём, для примера, цемент М500. При пропорциях 1:3:5:0,5 примерная марка бетона будет 300 — 350.

Подвижность и удобоукладываемость такого бетона будет невысокая, что вызовет затруднения при укладке его в форму и разравнивание. Потребуется дополнительная виброобработка и уход за уложенной смесью (дополнительное проливание водой), так как излишне быстрое испарение воды из смеси приведёт к образованию усадочных трещин, остановке процессов гидратации цемента и значительно снизит прочность бетона.

Для повышения удобоукладываемости чаще всего в замес добавляют воду, но, как сказано выше – это приведет к падению марочной прочности и морозостойкости бетона.

Чтобы этого не произошло – вместо дополнительной воды лучше использовать пластификаторы и комплексные добавки для бетона, которые позволят получить достаточную (до П5) пластичность бетонной смеси даже при В/Ц 0,25 – 0,3. Такой бетон будет обладать повышенной марочной прочностью, морозостойкостью, при этом будет достаточно подвижный для полного заполнения опалубки без образования пустот. Дополнительная виброобработка также не потребуется.

Используя добавки для бетона Cemmix Вы сможете получить оптимальные характеристики водоцементного соотношения в смеси, без потери в прочности, или перерасхода цемента.

Характеристики раствора М100

Цементно-песчаный раствор М100 – строительный материал, производимый в соответствии с ГОСТом 28013-98 из вяжущего и мелкого заполнителя. Растворную смесь можно приготовить самостоятельно или приобрести сухой состав, смешанный в заводских условиях. Водой его затворяют на месте проведения строительных работ. Самый удобный и надежный вариант – приобретение готовой пластичной смеси с доставкой к месту назначения специализированным транспортом.Сухая растворная смесь отпускается по массе, готовая пластичная – по объему.

Характеристики раствора М100

Состав

Строительный раствор – многокомпонентный материал, в состав которого входят:

  • Вяжущее. Цемент марок М300, М400, М500. Чаще всего в массовом строительстве применяется портландцемент. В составы, предназначенные для эксплуатации в условиях высокой влажности, наряду с цементом, вводят известь. Кроме того, известь продлевает срок пригодности раствора, хорошо растекается и заполняет все дефекты основы. Для декоративных смесей могут использоваться цветные цементы.
  • Мелкий заполнитель. Вид песка выбирают в зависимости от области применения. Для штукатурных смесей используют мелкофракционный песок, для кладочных работ – более крупный. Для укладки плитки обычно применяют горный сеяный или намывной карьерный песок, полностью очищенный от глинистых включений. Речной или морской песок с окатанными зернами обеспечивают худшее сцепление с основой, по сравнению с горными песчинками угловатой формы. Для изготовления декоративных составов применяют мытый кварцевый песок, гранитную и мраморную крошку с зерном до 2,5 мм, измельченные керамические или полимерные материалы.
  • Пластификатор и другие добавки. Предназначаются для улучшения пластичности раствора и придания других требуемых характеристик смеси или затвердевшему продукту. Пластификатор в обязательном порядке добавляют в растворы, применяемые для заполнения швов между бетонными блоками и плитами. В растворы, эксплуатируемые в условиях повышенной влажности, вводят гидрофобизирующие добавки.
  • Цветной пигмент природного или искусственного происхождения. Добавляют при необходимости окрашивания состава. Чаще всего, требуется для продукта, применяемого для заполнения швов.
  • Вода. Пресная очищенная или взятая их питьевого водопровода.

Технические характеристики

Характеристики цементно-песчаного раствора марки М100:

  • соответствует классу прочности В 7,5;
  • прочностьраствора М100 на сжатие – 100 кг/см 2 ;
  • водостойкость – W2-W4;
  • морозостойкость – F50.

При изготовлении продукта на специализированном производственном оборудовании его качество проверяется в лабораторных условиях. Основные качественные показатели раствора М100 – плотность (удельный вес), расслаиваемость, подвижность.

Пропорции компонентов

Расходкомпонентов, используемых для приготовления цементно-песчаного раствора М100, определяется маркой вяжущего.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector