JPS63315547A - セメント組成物中のウエランガム - Google Patents

セメント組成物中のウエランガム

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JPS63315547A
JPS63315547A JP63109273A JP10927388A JPS63315547A JP S63315547 A JPS63315547 A JP S63315547A JP 63109273 A JP63109273 A JP 63109273A JP 10927388 A JP10927388 A JP 10927388A JP S63315547 A JPS63315547 A JP S63315547A
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welan gum
slurry
gum
viscosity
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コンクリート及びモルタルは骨材(例えば、砂及び岩石
)及び水を追加含有するセメント組成物である。水をセ
メントに添加した時に、これはペーストを形成し、この
ペーストは次いで硬化して固体fit造物になる。特殊
用途のためにセメントの諸特性を変・けするために種々
の添加物がこれらのセメント組成物に用いられてきてい
る。従って。
アスベストのような長繊維はこれらのペーストの垂れを
低下させ、従ってタイルを垂直表面に貼り付ける時に有
益である。セメントを凝固温度以下で注入すべきである
時には凝固点降下剤を用いる。ペースト中での粒子の沈
降を調節するためにセルロースポリマーがセメントに用
いられてきている。この目的に対してベントナイトクレ
ーが用いられてきている。これらのペーストをポンプ輸
送する時の摩擦を低下させるために及び他の点ではそれ
らの作業性を変えるためにポリビニルアルコール及びメ
タクリル酸メチルのようなその他のポリマーが用いられ
てきている。透過性(permeabilitylの低
下したより強力なコンクリートを作るために添加物とし
てヒユームドシリカが用いられる。
整燥セメントの重着に基づいて0.O1〜0.9%のウ
ェランガム(welan H論)を含むセメント組成物
は改善された作業性、骨材懸濁、空気連行、耐垂れ性、
流動特性、及び耐損水性を示すことが今や見いだされた
。更に、これらの改善は高温(即ち93℃を越える温度
)で維持される。好ましくは、ウェランガムの範囲は0
1〜0.5%である。
セメント組成物とは、水硬セメント、即ち、■焼され微
粉砕された珪酸カルシウム及びアルミン酸カルシウムを
意味し、これは水と混合した時に反応して硬い層状の塊
を形成する。それゆえに、本明細書で用いる場合には、
セメントとは周知のt数のセメント組成物、例えば:ボ
ルトランドセメント、ポルトランドポゾランセメント(
ポゾランを約15〜40%含有する)、高炉スラグセメ
ント、スラグセメント(高炉スラグ及び水和石灰を含有
する)、メーソンリーセメント(例えば、接着モルタル
)、建設用コンクリート〈砂及び骨材を含有する)、オ
イルウェルセメント(即ち、深い坑井の高温、高圧環境
で用いることができるように迅速固化を防止するために
遅延剤を含んだセメント〉、アルミナセメント(多址の
アルミン酸カルシウムを含有する)、1i+5張セメン
ト〈高濃度の硫酸塩及びアルミナを含有し、硬化の際に
膨張する)、空気連行セメント(気泡を保持する化合物
を含有し、従って耐凍結コンクリート及び耐薬品コンク
リートをもたらす)、軽量コンクリート(炉タリンカー
、軽石、発泡スラグ、フライアッシュ、気体、木材など
のような低密度物質を含有する)、重量コンクリート(
重晶石、鉄鉱石(即ち、イルメナイト又はヘマタイト)
、鋼などのような濃密物質を含有する)、及び低熱コン
クリート(固化過程中の熱の発生を最少にするように組
成が変性されている)を意味する。
油田セメントに関しては、地下坑井を掘削している間に
、穴の表面にケーシングとして公知の中空パイプを並へ
ることか望ILい。セメントスラリーを用いてそのケー
シングをさく片壁に取り付けることによってケーシング
を適所に保持する。
ヒメノトスラリーをケーシングの内部に沿って穴の底に
及びケーシングとさく片壁との間の環状部分の奥にポン
プ輸送することによってセメントスラリーを適所に置く
0次いでそのセメントを数時間固化するままにしておい
て、その他のいずれかの操作をtI/+ぬる前に強度を
得る。
に要なセメント固めの目的は次の通りである:1、物理
的な支柱又はケーシングに負荷される累層圧の防止手段
によってケーシングのための支持を付は加えること。
2.1つの累層からの流体がその他の累層中に流入でき
ないようにパイプの後ろの個々の累層の分離を可能にす
ること、このことは特定帯域からの生産を可能にする。
3、ケーシングと侵食累層水との間の接触を最少にする
ことによって侵食を遅延させること。
油田セメントは建設に用いられるセメント(叩ち、ポル
トランドセメント)と基本的には同じである。米国石油
協会(The^−erican PeLroleumI
nst i Lute )は油田セメントについての仕
様を定めている。これへはA”〜“H”、“J”及びN
”として分類されており、その総てが本発明の組成物に
おいて有用である。
油田セメントにおけるセメント添加物は、下記の目的の
1つ以上のためにスラリー中に混入される物質である: 1 密度を低下させるか又は増大させること;2、引き
下げられた単位コストで容積を増大させること; 3、スラリー増粘時間を加速するか又は遅延させること
; 4 強度を増加させること; 5、全セメントスラリーの損失を防止すること;6、耐
久性を増大させるか又は改善すること;7、スラリーか
らの水の損失を低下させること;8、セメントスラリー
の粘度を増加させるか又は低下させること。
゛純°゛セメントスラリー(セメントと水のみ)の水損
失は非常に高く且つ迅速である。スラリーが多孔質累層
岩(例えば、含油砂岩〉と接触した時には、水が累層中
に侵入することによってスラリーが素早く脱水されるよ
うになることもある。このことはセメントをパ瞬結°°
させる。このことは、総てのスラリーが前記の環状部分
中にポンプ輸送される前に又はケーシングが適切な位置
に置かれる前に、ケーシングをさく井にくっつかせるこ
ともある。
スラリーからの水の損失を調節するなめにベントナイト
を0〜14%(乾燥セメントの重量に対する屯、;Hl
で)の濃度で用いる。セルロースポリマーであるカルボ
キシメチルヒドロキシエグールセルロース(CM  H
EC)およびヒドロキシエヂルセルロース(HE C)
は02〜09%の水準で用いられる。
本発明の目的は、セメントスラリーからの水の相失を調
節するために0601〜0.9(重量)%、好ましくは
0.1〜0.5%のガム濃度でウェランガムを用いるこ
とである。ウェランガム(S−130としても知られて
いる)は米国特許第4,342.866号に記載されて
いるペテロ多糖類である。従って、本発明の実施態様は
、乾燥重量基準で0.01〜0.9%(好ましくは0.
1〜0,52≦)のウェランガムをセメントスラリー中
に混和させることを含む、セメントスラリーからの水の
損失を調節する方法である0本発明の好ましい実施態様
においては、スラリ一温度は93〜127℃の範囲内で
ある。
ウェランガムは、ベントナイトが持っているような、ス
ラリー密度を低下させ且つ必要な水を増大させる効果を
持っていない。セルロースポリマーは強力な遅延剤であ
り、分散剤を必要とする。
セルロースは、温度が上昇するにつれて、水損失の調節
についての有効性を失い、93℃を越えるとほとんど機
能しない、ウェランガムは分散剤を必要とせず、セルロ
ースポリマーよりも低い濃度で127℃まで良好な機能
性を示す。
本発明のその上の目的はセメントスラリーに懸濁剤とし
てウェランガムを用いることである。米国特許第4,3
42,866号にはウェランガムは水性ブライン中で優
秀な増粘剤且つ懸濁剤であると記載されているが、その
ポリマーがセメントスラリーと共存でき且つその懸濁特
性を増強するであろうことは期待されていなかった。商
業的に人手できるその他の多くのポリマーはセメントス
ラリー中では共存できないか、又は機能しない、ウェラ
ンガムの共存性及び懸濁特性は幾らかの油田用途及び産
業用途において有益である0例えば、ウェランガムはセ
メント組成物の作業性を増強する。即ちウェランガムは
、セメントスラリーが骨材の沈降なしで鉄筋コンクリー
ト用棒鋼の周囲のような込み合った領域中に容易に配置
されるようなセメントスラリーの能力を改善する。  
そのような状態下ではカタ練り又は“乾燥”コンクリー
トスラリーは位置調節することが極めて困難であろうが
、しかしより移動性の“湿った”スラリーは弱いコンク
リートを作り且つ骨材の沈降を許すであろう。
従って、本発明のその他の実施態様は、セメントの乾燥
重量基準で0.01〜0.9%(好ましくは0,1〜0
.5%)のウェランガムをセメントスラリー中に混和さ
せることを含む、セメントスラリーの懸濁を改善する方
法である。本発明の好ましい実施態様においては、スラ
リ一温度は93〜127°Cである。
これらの用途においては、セメントスラリーを分散させ
る(又は可塑化する)添加剤又は混和材が一般的に用い
られる0分散剤は、スラリーの取り扱い、ポンプ輸送、
又はその他の位置調節が可能となるようにスラリーの粘
度を低下させる。スラリーが分散され、粘度が低下して
しまうと、セメント粒子の沈降が始まり、スラリーから
表面に向かう水の分離が非常に加速される。ウェランガ
ムを用いると、これらの分散したセメント組成物中での
分離が調節される。分散剤(又は可塑剤)の濃度は、ス
ラリーの処方、用いる添加剤、及びその用途で必要とさ
れる水の百分率に大きく依存して変化できる。一般的に
、分散剤の濃度はスラリー中の乾燥セメントの重量基準
で0.1〜1,52にである。
本発明のその他の実施態様は、いずれもセメントの乾燥
重置基準で0.1〜1.5%の分散剤及び0.01〜0
,9%(好ましくは0.1〜0.5%)のウェランガム
を含むセメントスラリーである。
ウェランガムを含有するセメントスラリーは、硬化プロ
セスが進行する際により均一な密度を示す。ウェランガ
ムの懸濁特性はスラリーをより均一に保ち、骨材の沈降
をより少なくし、スラリーの表面−ヒの遊離水をより少
なくする。
ウェランガムは隣秀なセメント懸濁助剤であるので、セ
メントスラリーにその後に添加される液体混り物を懸濁
させるために用いることができる。例えば、はとんど1
00%の非晶質二酸化珪素を含有する綿毛状白色粉末で
あるヒユームドシリカは、高強度、低透過性コンクリー
トを製造するのに用いられるコンクリート添加剤である
。それの嵩密度は極めて低いので、粉末形聾では取り扱
いが非常に困難である。それゆえに、ヒューノ、ドシリ
力の水性処方物が望ましく且つ好都合である。しかしな
がら、そのような処方物は1日以上静置しておくと沈降
する傾向がある。ウェランガムの懸濁化特性はヒユーム
ドシリカ水性組成物中でのそれの使用を極めて有益にし
、そしてそのような組成物はウェランガムをセメント組
成物に添加する好都合な方法である0粒状物質をセメン
ト添加剤中に懸濁させるウェランガムの能力を利用する
類似の水性組成物も本発明の範囲内である。
ある種の用途においては、セメントスラリーは、ウェラ
ンガムのような添加剤によって付与される追加の粘度が
スラリーの取り扱い又は配置調節の点で望ましくないほ
ど十分に粘性である。このことは、セメントスラリーの
何等の沈降もなしで可能な最も低い粘度を達成し目、つ
依然として水損失の調節を達成することが望ましい場合
のセメントについて特に真実である。
これらの用途のために、流体損失の調節を保持している
より低い粘度のウェランガムを製造することができる。
より低い粘度のウェランガムは幾つかの方法によって製
造することができる。1つの方法はフェントン試薬と類
似の処方で過酸化水素を用いることを伴う。その処方物
は0.15〜0.25%の8202.0.05%のF 
e S Os及び0.10%のEDTAエチレンジニト
リロ四酢酸四ナトリウム塩を含有する。この処方物を用
いる時には、5%ウェランガム溶液は、ブルックフィー
ルドLVT粘度計で6orp翰で測定して10.000
cP以上から100cPのように低く低化させることが
できる。その低化及び低化速度の両方とも過酸化物濃度
及び温度に比例する。それゆえに、所望範囲の粘度を持
ち且つまた良好な流体損失の調節を示すウェランガムを
作ることができる。
この低い粘度のウェランガムは発酵ブロスから又は乾燥
粉末から製造することができる。過酸化物の使用を最少
にするために、そのガムを、その後の処理に先立って、
最初に例えば蛋白a加水分解酵素の使用によって精製す
ることができる。
次いでその発酵ブロスを60℃(140°F)に加熱し
、そして硫酸第一鉄プラスEDTA四ナトリウム塩を溶
液として添加する0次いで過酸化水素を1〜3時間にわ
たって添加する。粘度の降下をスピンドル2.60「p
−で僅かに80cPまで監視し、その時点でその発酵ブ
ロスを26,6℃(80’F)に冷却し、そして希薄水
酸化カリウムを用いて中和する。次いでその低粘度ウェ
ランガムをインプ【ツバノールで沈澱処理し、乾燥し、
そしてミル粉砕する。
乾燥粉末を用いる場合には、硫酸第一鉄プラスNa、E
l)’l”八を水に溶解させ、次いでウェランガム及び
過酸化水素を溶解させる。その溶液を75℃で1〜2時
間加熱し、そして粘度を監視する。
その溶液を冷却し、イソプロパツールで沈澱処理し、乾
燥し、そしてミル粉砕する。
その低化に続いて、低粘度多糖類を2〜4容量のインプ
ロパツールでの沈澱処理によって溶液から回収し、次い
で乾燥し、ミル粉砕する。
本発明の低粘度のウェランガムは種々のT業用途及びR
業用途に有用である。そのような用途としては、特に発
泡の染料又はインキ処方物での捺染及び染色、特に発泡
インキ処方物での紙印刷;掘削操業及び改修操業のため
の油井流体を含めて石油操業;リソグラフィーのインキ
溜め溶液におけるようなリソグラフィー:洗浄剤;マイ
クロカプセル化、1p、料;インキ:セラミックス;結
合剤:保護コロイド;農業用泡マーカー;弗素系及び非
弗素系の蛋白質及び非蛋白剤を含めて消火用泡、及び水
硬セメント組成物がある。
’Ij君’gは、より低い粘度のウェランガムを同様に
もたらずその他の化学的処理、例えば酸又は苛性アルカ
リでの低ドがfr−在することを認識している。
高い粘度を示すウェランガム(即ち、ブルックフィール
ドL V T粘度計、スピンドル#2で3rpmで測定
して1500〜4500cPの範囲内の0.25%粘度
を持っているウェランガム)が望ましい用途もある。そ
のようなガムはウェランガム溶液を酵素で処理すること
によって製造することができる。一般的には、ウェラン
ガムの発酵が完了した後に、KO)(を用いて9Hを9
.0に調節する9次いでその発酵炉液を49〜52℃に
加熱し、アルカラーゼ(alcaLase)酵素を50
0〜1500pp−の濃度で添加し、そしてその発酵P
液を混合し、6時間曝気する。次いでその生成物を29
〜32℃に冷却し、そしてイソプロピルアルコールで沈
澱処理する。
ウェランガムはセメント組成物中ではっきりと認識でき
る利益を持つ。
1 ウェランガムは高ン品においてさえもセメント組成
物の流体損失を低下させる。
2 ウニランカッ、の流体損失の調節は、対数的に増加
させるセルロースとは異なって、ポリマー濃度に正比例
する。
3、ウェランガムはセメント組成物の懸濁特性を増強さ
せる。
4 ウェランガムはセメント組成物及びコンクリート組
成物の作業性を増強させる。即ちウニランカッ、は、セ
メントスラリーが骨材の沈降なしで鉄筋コンクリート用
棒鋼の周囲のような込みきった領域中に容易に配置され
るようなセメントスラリーの能力を改善する。
5 ウェランガムの懸濁特性は、モルタル及びブナイト
のようなセメント組成物中に空気を連行するのを助ける
こともできる。
6、ウェランガムは、セルロース添加剤と比較して、セ
メント組成物の固化を遅延させない。
7、その他の添加剤に匹敵する効果を達成するのにかな
り低い濃度のウェランガムを用いることができる。
8、ウェランガムは、水損失調節剤として用いる時に、
その他の添加剤が分散剤の使用を必要とするようには、
分散剤の使用を必要としない。
第1表は本発明の組成物に使用できる代表的なセメント
添加剤のリストである。これらの添加剤の特定の処方は
特許権があるので、それらをそれらの5社の異なる売り
主の商標によって表に示す。このリストは、その含まれ
る製品が相互に直接に置き換えることができることを示
唆しているものではない。
塩化カルシウム、珪酸ナトリウム(Diacel A 
)、塩化ナトリウム(塩)、塩化アンモニウム(NH,
CI) 、又はこれらの塩の組合せ又は溶液がセメント
会社によって用いられている。これらの製品の幾つかの
商品名は次の通りである:Western Co、 :
 W A −4;Dresser Titan: MC
A−L、 MA−2、Diaeel A ; tlalliburton : HA −5;Dowe
ll−Sehlu妙e+1er : S −1、D −
77L、5−57、D−44: 且JがA−7、A −71,、、A−5、A−2゜旺脛 リグノスルホン酸のカルシウム塩又はナトリウム塩又は
その他のリグニン誘導体、ホウ砂化合物、CM HEC
(カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース)、グ
ルコン酸のナトリウム塩又はカルシウム塩、及び砂糖が
組合せで又は溶液でセメント会社によって用いられてお
り、次のように市販されている: Dress Titan: MLR−1、MLR−3、
MHR−8、MHR,−9、MFLR−7、 MHR−600、M HR−600、 MLR−L、MHR,−L。
11alliburton:HR−7、HR−4、HR
−12、HR−15、Diacel  LWL、HR−
20、HR−6L、HR−13 L、 HR−5、HR−8; D−3:  D−13、D−28、D−93、D−8、
D−99、D−81、D−109、D−120、17−
133、D−800; j3  J  Titan−: Kembrank、 
 R−5、R−11、M−6R,9、R−6、R−17
、R −12L、R−14L。
(1ern Co、 : WR−1、WR−2、WR−
6、WR−7、Diacel  LW L 、W R−
Ll。
(1波遣11友猟]す■ ベントナイト、高、中及び低粘度のHEC、ポリエチレ
ンイミン、ポリエチレンアミン、長鎖アルコール、CM
 HEC、ポリビニルとロリドン、及び微細無機固体(
例えばタルク)が流体損失低下剤に用いられる。セメン
ト会社はこれらの化学品又は乾燥ミックス又は溶液での
これらの化学品の組合せを次のように市販している: Dress Titan: MFL−4、MRL−5、
MFLR−7、MRL−L、MXP−5 6; Halliburton : Halad 9、Hal
ad 14 、Diaeel LWL、CRF−2、L
A−2, 1lalad 4 、Halad 22 A ;D−3
:D−60、D−59、D−73L、D−108、D−
108L、D−127、D−603、D−131; B  J Titan: D −19、D−22、R,
−6、P L −10、PL−1,9: Western Co、 : CF −1、CF −2
、Diaeel LWL。
光1肛 セメントスラリーの粘度を低下させるために1つ粒子を
セメントスラリー中に分散させることにより流体損失の
調節を助けるために、クエン酸ナトリウム、ナフタリン
スルホン酸ナトリウム、メラミンスルホン酸ナトリウム
、リグニン及びリグニン誘導体がセメント会社によって
用いられている。それらは単独で又は組合せで用いられ
、次のように市販されている: Dress  Titan :  M CD    3
  、 MCD−/l  、MCD−L。
Halliburton : CF R−2、CFR,
−1゜Dowel トSchlumber  er :
  D −45、D −65、D−8OL、D−121
、 D−604; B  J Titan: CD−31、CD−31L 
;Western Co、 : T F −4、TF−
5゜全セメントの損失が生じる場所の通路をふさぐため
にボザロン、アスファルト、ギルソン石、ベントナイト
、珪藻土、及び種々の材料が用いられる。
田W↓J明 オクタツールのような長鎖アルコール、ステアレート及
びそれらの塩が次のようにしばしば市販されている: B  J  Ti力哄:MFR−5、MRP−L ;1
↓U上■人υ−:NR−P、D−AIR2;店工」交り
す←rg・D−46、D−47L、M−45゜ 13  、J  Titan: FP−6、FP−21
6;―見1阜胛□帆・AI’−8、AF−L。
1員且 重晶石、ヘマタイト、及びイルメナイトはセメントスラ
リーの密度を増加させるのに用いられる主要な材料であ
る。
本発明のセメント組成物は、他のいずれかの液体添加剤
を添加する時に、又は他の添加剤を用いないならばペー
スト化のための水を添加する時に、ウェランガムを乾燥
粉末として又は好ましくは水性懸濁液として、組成物の
残りに添加することによって製造することができる。
本発明は以下の調製例及び実施例を参照することによっ
て更に明らかになる。これらの調製例及び実施例は例示
であって限定ではない。
ウェランガムとセメントとの共存性をキサンタンガムの
共存性と比較した。ガムの2種類の添加法を用い且つま
た遅延剤を用いた時に、総ての場合にキサンタンガムは
セメントスラリーをゲル化し、一方つエランガムはゲル
化しなかった。
第1−1表のデータについては、APIタイプGのセメ
ントを、スラリー5ガロン当たりセメント100ボンド
で試験した。用いたキサンタンガムはKELZAN (
Nerck & Co、、Inc、の商標)XCDであ
った。
第1−1表のデータはガム溶液に乾燥セメントを添加す
ることによって得た。その結果は、ウニランはスラリー
を増粘したが、一方キサンタンガムはつぶつぶのあるゲ
ル化混合物を作ったことを示している。
− マ                  ω腎 腎
                 緊第1−2表につ
いては、ガムを粉末としてセメントスラリーに添加した
。粘度はウェランガム濃度の増加と共に増加した。その
生成物は約20分間は均質で、滑らかで、且つ軟質であ
り、その後には固体感触の手触りであった。キサンタン
ガムのスラリーは約1分間で固体に固化し、つぶつぶの
あるゲル化した外観を持っていた。
ガムー/セメント 1400 ゲル化  200粘度☆
:Fann  35.3 rp−粘度第1−3表のスラ
リーはリグノ硫酸カルシウムで遅延させ、次いでガムを
添加した。ウニランのスラリーは滑らかなままでありそ
して約4.5時間で固化した。キサンタンスラリ−はつ
ぶつぶのある外観を持っていた。
大片j1−乏 ウェランガム濃度を増加させての流体損失の調節を次の
ようにして求めた。タイプAのポルトランドセメント、
46%の水、0.5〜0.8%の分散剤(Lomar 
PW) 、及びO〜0.3%のウェランガム(総でセメ
ントの乾燥重量基準で)をオスターライザー(0sLe
rrizer )ブレングー中で混合しな。流体損失を
背圧なしで26.6℃、1000psiのN2で測定し
た。下記の第2〜1表は、流体損失がウェランガム濃度
の増加と共に減少すること及び分散剤の使用は有益であ
ることを示している。
第一λ1二Lj( 0,50185 0,50,05137 0,50,1128 0,50,2118 0,50,374 0,80,333 高温での流体損失の調節はAPI  仕様10の“Oi
l  1lell  Cement Testing”
に従って求めた。
第2−2表は、ウェランガムが、127℃で、HECの
場合よりも良好な流体損失調節を維持していることを示
している。
第一ス二二Lj覧 127℃での流体 1130−1n 基礎セメント         >1000基礎セメン
ト+ 0.8%の低粘度HEC700 基礎セメント+ 0.3%のウェランガム      220基礎セメン
ト−タイプAのポルトランドセメント+0.3%の高温
用遅延剤+38%の水6ウエランガムは、下記の表に示
されているように、分散剤濃度を低下させるか又は排除
できる程度に流体損失を調節する。
第一λ二J−清一 」Ml↓又戸ウェつン ムの1− 26℃での流体損失 1130糟in 純セメント          >1000純セメント
+ 0.3%のウェランガム      132純セメント
+ 0.5%の分散剤         185純セメント
+ 0.3%のウェランガム+ 0.5%の分散剤          74大喘j1−
と タイプHのセメント、0.7%の分散剤、及び46%の
水を含有しており、且つ0.3%のウェランガムを含ん
でいるスラリー及び含んでいないスラリーをそれぞれ長
さ61cm (2ft) 、内径2.54cz(lin
)のpvc製パイプ中に注入し、室温(22℃)で−晩
硬化するままにしておいた。硬化時間の問答々のチュー
ブを垂直状態に維持した8次いで各々のチューブをチュ
ーブの両端から30.5cz(12in)の所で2つの
部分に切断した0次いでセメントをパイプから取り出し
、容積を求め、サンプルを秤量し、そしてそれらの密度
を計算した。下記の表中のその結果は、ウェランガムの
懸濁特性はスラリーが養生される際により均一なスラリ
ーをもたらすことを示している。
%3ニニLJ! 基礎スラリー      11.4(1)   18.
8基礎スラリー+ 0.3%のウェランガム 14.1(2)   14.
8(1)頂部−1−に5.1cm(2in)の遊離水。
(2)頂部上には遊離水なし。
低粘度ウェランガムを製造するために下記の試薬を用い
た。
4遣、lz) 蒸留水         750.0 ウエランガム       40.0 FeS0.          0.5EDTA・4N
a        1.235%8202      
  3.5水を60℃に加熱し、次いでワーリングブレ
ングー中に入れた。その他の試薬を上記の順序で添加し
、その混合物を60℃で30分間剪断した。
次いでその混合物を周囲温度に冷却するままにしておき
、その後ガムを4倍容量のインプロパツール(IPA)
で沈澱処理した。その沈!7IJ物を60℃で一晩乾燥
し、次いで40メツシユスクリーンを通過するようにミ
ル粉砕した。
ブルックフィールドLVT粘度計でのガムの5%溶液の
粘度は次の通りであった: P ウェランガム     >10,000(+>低粘度ウ
ェランガム     110 (2)(1)スピンドル
#4.60rpm。
(2)スピンドル#2.60rpm。
0.75%の分散剤、46%の水、及びウェランガム又
は実施例4で記載した低粘度ウェランガムのいずれかを
含有するタイプAのポルトランドセメントのスラリーを
製造し、そして粘度及び22℃での流体損失について試
験した。低粘度つエランガムがスラリー粘度を重大に増
加させることなしで流体損失をいかに調節したかが下記
の表で分かる。
ポリマー 粘度 流体損失 ポリマー     l炙−笈]見已)植U黒回節)低粘
度ウェランガム 0.2  900  16.5低粘度
ウェランガム 0.3  1050 10.5低粘度ウ
ェランガム 0.4  1350  6.5ウエランガ
ム    0.2 5350 31☆ウエランガム  
  0.3 8150 33ウエランガム    0.
4 10800 28.5粘度はFann35粘度計、
3「plで測定。
31☆は31ij!/15 pAinである。
栗」1殊−」ト 0.2%のポリマー、任意成分としての015%の分散
剤(Lo輸ar D、メラミンスルホン酸ナトリウム〉
、及び38%の水を含有するセメント組成物を粘度及び
流体損失について26.6℃(80°F)で試験しな。
高粘度ウェランガム(0,25%溶液粘度がブルックフ
ィールドLVT粘度計、スピンドル#2.3 rpaで
1500cPを越える)はウェランガムよりも低い流体
損失及び高い粘度を示すことを第6−1表が示している
スラリー粘度をバーデン単位(Bearden Uni
ts)で示す、これは米国石油協会、仕様10.198
7年に従って測定される。
第−昼二−LJ= 高粘度 ウェランガムなし  34 26   307高粘度 ウェランガムあり  18 23    93ウエラン
ガムあり  13 16   181に1鮪−り 実施例3の手順と類似の手順に従って、ウェランガム及
び分散剤を用いて及び用いないでセメントスラリー(4
4%の水)を製造し、30inのカラム中に入れた。硬
化の後に、2 in毎に密度を測定した。そのデータを
下記の表に示す、密度は±0 、51b/galであり
、あるカラムの頂部では空気及び水のため密度は得られ
ない。
第7−1−表 28 14.5   11      16.5   
 16.526 16.5   12,5    16
.5    16.524 16.5   13   
   16.5    16.522 16.5   
14      16.5    16.520 16
.5   16.5    16.5    16.5
18 16.5   17.5    16.5   
 16.516 16.5   17.5    16
.5    16.514 16.5   18.5 
   16.5    16.512 16.5   
19      16.5    16.510 16
.5   19      16.5    16.5
・8 16.5   19      16.5   
 16.56 16.5    19.5     1
6,5    16.54 16.5    19.5
     16.5    16.52 16.5  
  19.5     16.5    16.5Si
kament86はメラミンホルムアルデヒドスルホン
酸ナトリウムである。
第j−≦L人 ウェランガム及びナフタレンホルム 30−14.5      15 28      −      16       1
5.526     11.5     16    
   15.518     18.5     16
       1616    18゜5     1
6       1614     18.5    
 16.5      1612     18.5 
    16.5      1610     18
.5     16       168     1
8.5     16.5      166    
 18.5     16       162   
  19      16.5      16Los
ar Dはナフタレンホルムアルデヒドスルホン酸ナト
リウムである。
これらのデータは、各々の場合に、純セメントの実質的
に均一な密度プロフィールが分散剤の添加によってかな
り劣化されて、カラムの全長にわたって有意の密度変化
をもたらすことを示している。ウェランガムを添加する
と、密度プロフィールがほぼ純セメントの密度プロフィ
ールに復活する。
・丁−続?−蓼1−iE r!? 昭和63年7 JJ 71J

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、乾燥セメントの重量基準で0.01〜0.9(重量
    )%のウェランガムを含むことを特徴とする水硬セメン
    ト組成物。 2、0.1〜0.5%のウェランガムを含む請求項1記
    載のセメント。 3、ウェランガムが低粘度のウェランガムである請求項
    1記載のセメント。 4、ウェランガムの5%粘度が10.000cP〜約1
    00cPの範囲内である請求項1記載のセメント。 5、乾燥セメントの重量基準で0.1〜1.5%の分散
    剤を更に含む請求項1記載のセメント。 6、セメントの乾燥重量基準で0.01〜0.9%(好
    ましくは0.1〜0.5%)のウェランガムをセメント
    スラリー中に混和させることを特徴とする、セメントス
    ラリーからの水の損失を調節する方法。 7、乾燥重量基準で0.01〜0.9%(好ましくは0
    .1〜0.5%)のウェランガムをセメントスラリー中
    に混和させることを特徴とする、セメントスラリーの懸
    濁を改善する方法。 8、該スラリーが乾燥セメントの重量基準で0.1〜1
    .5%の分散剤を更に含む請求項7記載の方法。 9、ブルックフィールドLVT粘度計で、25℃、スピ
    ンドル2、60rpmで測定して100cPの5(重量
    )%水溶液粘度を持つ低粘度ウェランガム。 10、ウェランガム溶液を48〜83℃で、ヘテロ多糖
    類の重量基準で0.05〜0.25%のEDTA、0.
    01〜0.1%の硫酸第一鉄、及び2〜6%の過酸化水
    素の存在下で加熱することを特徴とする、請求項9記載
    のヘテロ多糖類の製造法。
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IL (1) IL86227A (ja)
ZA (1) ZA883170B (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07133146A (ja) * 1993-11-08 1995-05-23 Kajima Corp コンクリート施工法
JPH07205135A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kajima Corp プレストレストコンクリートの製法
JPH07208097A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kajima Corp ロックボルト工法
JP2013159494A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Kajima Corp 高温での水中不分離性に優れた可塑性セメント系混練物

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154771A (en) * 1989-07-19 1992-10-13 Takeda Chemical Industries, Ltd. Hydraulic inorganic composition and molded articles thereof
US5175277A (en) * 1991-03-20 1992-12-29 Merck & Co., Inc. Rapidly hydrating welan gum
US5180430A (en) * 1991-10-16 1993-01-19 W.R. Grace & Co.-Conn. Concrete surface air void reduction admixture
JPH08109053A (ja) * 1994-10-06 1996-04-30 N M B:Kk スリップフォーム工法用セメント添加剤
WO1996040598A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 The Nutrasweet Company Stable suspension of hydrocolloids and superplasticizer
DE19537616C2 (de) * 1995-07-25 1998-01-22 Dyckerhoff Ag Natriumbentonitfreie Injektionsmittelsuspension
US6033469A (en) * 1995-07-25 2000-03-07 Dyckerhuff Ag Injection preparation suspension free of sodium bentonite
JP4642160B2 (ja) * 1995-12-15 2011-03-02 モンサント・カンパニー セメント系における改善された流動学的性質の制御方法
WO1997027152A1 (en) * 1996-01-26 1997-07-31 The Nutrasweet Company Sugar and/or acid addition to anionic polysaccharide-containing cementitious formulations
WO1997027153A1 (en) * 1996-01-26 1997-07-31 The Nutrasweet Company Sulfate elevation in anionic polysaccharide-containing cementitious formulations for enhanced cement performance
FR2747702B1 (fr) 1996-04-18 1998-05-29 Inst Francais Du Petrole Procede et laitier de ciment utilisant des galactomannanes modifies hydrophobiquement comme reducteur de filtrat
AT406156B (de) * 1996-08-13 2000-03-27 Tulln Zuckerforschung Gmbh Zusatzmittel für spritzbeton
AT406047B (de) * 1997-07-18 2000-01-25 Cement Intellectual Property L Verfahren zur herstellung eines flüssigen zusatzmittels auf der basis von wasserlöslichen, feinkörnigen polysacchariden, wie z.b. mikrobiellen oder pflanzlichen biopolymeren und/oder cellulosederivaten
AT406048B (de) * 1997-07-18 2000-01-25 Cement Intellectual Property L Verfahren zur herstellung eines flüssigen zusatzmittels auf der basis von wasserlöslichem welan gum
AU8352798A (en) * 1998-07-29 2000-02-21 Holderbank Financiere Glarus Ag Method for producing a liquid additive on the basis of water-soluble, fine-grained polysaccharides, such as microbial or plant biopolymers and/or cellulose derivatives
DE10065843A1 (de) * 2000-12-29 2002-07-11 Alpha Bioverfahrenstechnik Gmb Einschlussimmobilisierung
CN100404558C (zh) * 2006-03-24 2008-07-23 张禹 温轮胶的制备方法
CN101074352B (zh) * 2006-05-18 2010-04-14 中国石油天然气集团公司 海底油气管道用补口材料
CN102372459B (zh) * 2010-08-24 2014-06-25 上海台界化工有限公司 一种提高混凝土和易性的方法
CN106167695B (zh) * 2016-07-25 2019-01-22 中国石油化工股份有限公司 油田修井用化学堵剂

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5240330A (en) * 1975-09-27 1977-03-29 Fuji Photo Film Co Ltd Collapsible camera
US4342866A (en) * 1979-09-07 1982-08-03 Merck & Co., Inc. Heteropolysaccharide S-130

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1425822A (en) * 1972-01-28 1976-02-18 Fosroc Ag Cementitious compositions
US4095987A (en) * 1976-12-29 1978-06-20 Texaco Inc. Method of and composition for cementing oil wells

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5240330A (en) * 1975-09-27 1977-03-29 Fuji Photo Film Co Ltd Collapsible camera
US4342866A (en) * 1979-09-07 1982-08-03 Merck & Co., Inc. Heteropolysaccharide S-130

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07133146A (ja) * 1993-11-08 1995-05-23 Kajima Corp コンクリート施工法
JPH07205135A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kajima Corp プレストレストコンクリートの製法
JPH07208097A (ja) * 1994-01-24 1995-08-08 Kajima Corp ロックボルト工法
JP2013159494A (ja) * 2012-02-01 2013-08-19 Kajima Corp 高温での水中不分離性に優れた可塑性セメント系混練物

Also Published As

Publication number Publication date
EP0507419A1 (en) 1992-10-07
DK250188A (da) 1989-01-23
AU602080B2 (en) 1990-09-27
CN1030224A (zh) 1989-01-11
CN1016961B (zh) 1992-06-10
DE3855968D1 (de) 1997-08-21
EP0290198B1 (en) 1993-01-13
IE881375L (en) 1988-11-07
CA1322011C (en) 1993-09-07
JP2659393B2 (ja) 1997-09-30
ZA883170B (en) 1988-12-28
EP0507419B1 (en) 1997-07-16
KR880013836A (ko) 1988-12-22
DK250188D0 (da) 1988-05-06
CN1065259A (zh) 1992-10-14
ATE84507T1 (de) 1993-01-15
ATE155531T1 (de) 1997-08-15
KR960001425B1 (ko) 1996-01-27
AU1566488A (en) 1988-11-10
IL86227A0 (en) 1988-11-15
DE3855968T2 (de) 1998-02-19
CN1030446C (zh) 1995-12-06
IL86227A (en) 1992-08-18
EP0290198A1 (en) 1988-11-09
DE3877411D1 (de) 1993-02-25
IE62112B1 (en) 1994-12-14
DE3877411T2 (de) 1993-06-24

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