PL236646B1 - Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego - Google Patents
Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego Download PDFInfo
- Publication number
- PL236646B1 PL236646B1 PL426989A PL42698918A PL236646B1 PL 236646 B1 PL236646 B1 PL 236646B1 PL 426989 A PL426989 A PL 426989A PL 42698918 A PL42698918 A PL 42698918A PL 236646 B1 PL236646 B1 PL 236646B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- cement
- composition
- water
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 24
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 23
- 239000002002 slurry Substances 0.000 title description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 8
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 7
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 6
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 6
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 5
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000010755 BS 2869 Class G Substances 0.000 claims description 3
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000417 polynaphthalene Polymers 0.000 claims description 3
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 claims description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 8
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 5
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229920008712 Copo Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego, przeznaczonego do uszczelniania otworów wiertniczych wykonywanych w profilu skał słabo zwięzłych i sypkich, w strefie niskiego ciśnienia złożowego oraz do prac rekonstrukcyjnych podczas uszczelniania otworów kierunkowych, horyzontalnych i pionowych.
Znane jest rozwiązanie z opisu patentowego numer PL195522B1, w którym przedstawiono lekką masę betonową, zwłaszcza do produkcji elementów prefabrykowanych. Masa według wynalazku może być stosowana także jako izolacyjna zaprawa murarska do zalewania stropów i innych powierzchni budowlanych. Masa betonowa lekka składa się z cementu, popiołu lotnego i/lub żużla, granulatu styropianowego, wody oraz plastyfikatora składającego się z 1 do 10 części soli monowej destylowanego oleju talowego, 1 do 10 części soli amonowej pozostałości pokalafoniowej z rektyfikacji oleju talowego, 1 do 10 części lateksu butadienowo-styrenowego oraz 70 do 97 części wody.
Znane jest również rozwiązanie z opisu zgłoszenia P.292216 w którym przedstawiono lekkie tworzywo betonowe, przeznaczone zwłaszcza do wytwarzania drobnowymiarowych elementów budowlanych. Tworzywo składa się z cementu w ilości 25-40 części wagowych, popiołów lotnych w ilości 25-50 części wagowych, rozdrobnionej sztywnej pianki poliuretanowej, o gęstości nasypowej 32-42 kg/m3 w ilości 4-10 części wagowych oraz wody w niezbędnej ilości.
Innym ujawnionym rozwiązaniem, w którym opisano sposób wytwarzania lekkiego tworzywa budowlanego z wypełniaczem, jest opis patentowy PL84706B1. Opisano w nim możliwości trzymania materiału budowlanego o wysokich własnościach izolacyjnych, dźwiękochłonnych o nieznacznej nasiąkliwości i wytrzymałości mechanicznej. Sposób według wynalazku polega na tym, że w celu otrzymania lekkiego tworzywa budowlanego, do masy cementowej, gipsowej lub innej, jako wypełniacz wprowadza się kulki szklane o średnicy od 5-40 mm i grubości ścianek od 0,1-2 mm, z próżnią wewnątrz kulek do 0,5 atmosfery.
Z kolei w opisie patentowym US6402830 omówiono wynalazek, którym jest lekka i trwała kompozycja betonu uzyskana z powszechnie dostępnych materiałów. Kompozycja ta zawiera głównie cement, perlit, pumeks oraz wodę. Główną zaletą wynalazku jest uzyskanie trwałego oraz lekkiego betonu przy jednoczesnym zachowaniu niskich kosztów produkcji danego komponentu.
O kompozycjach lekkich zapraw cementowych mówią również dostępne na rynku publikacje. I tak np. w publikacji autorstwa W. Pichora pt. „DYNAMICZNE WŁAŚCIWOŚCI ELEKTRYCZNE LEKKICH ZAPRAW CEMENTOWYCH Z DODATKIEM GRAFITU ODPADOWEGO” możemy dowiedzieć się o zastosowaniu drobnych wypełniaczy grafitu odpadowego i mikrosfer glinokrzemianowych, które zastępują część piasku. Kolejna publikacja, autorstwa M. Mieszczaka pt. „BETONY LEKKIE W KONSTRUKCJACH SPRĘŻONYCH’ ’, informuje również o stosowalności betonu lekkiego przy budowie mostów.
Przykładowe rozwiązania dotyczą głównie mas i tworzyw betonowych o możliwości stosowania tylko w budownictwie, natomiast charakterystyczne warunki technologiczne, a także podwyższona temperatura i ciśnienie wykluczają ich zastosowanie do uszczelniania otworów wiertniczych.
Celem wynalazku jest stworzenie zaczynu do uszczelniania kolumny rur w otworach wierconych w profilu skał słabozwięzłych i sypkich, w strefie niskiego ciśnienia złożowego, oraz zaczynu przeznaczonego do prac rekonstrukcyjnych o niskiej gęstości, który będzie dostosowany do warunków geologiczno-technologicznych, przy jednoczesnym zachowaniu gazoszczelności tworzącego się płaszcza cementowego.
Ponadto kamień cementowy powstały po utwardzeniu zaczynu musi wykazywać wysoką trwałość przez wiele lat w zróżnicowanych warunkach termicznych i ciśnieniowych, pomiędzy górotworem, który posiada parametry fizykochemiczne zasadniczo zmienne na całej długości otworu wiertniczego, a zasadniczo gładką powierzchnią stalowej rury okładzinowej, posiadającej niską adhezję do zaczynów cementowych i charakteryzującą się odmiennymi własnościami fizykochemicznymi, zarówno od właściwości górotworu, jak i zaczynu cementowego.
Cel ten osiągnięto w rozwiązaniu według wynalazku, w którym kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego na bazie cementu wiertniczego z dodatkiem środka upłynniającego, środka odpieniającego i środka przeciwfiltracyjnego charakteryzuje się tym, że zawiera 100 cz. wag. cementu wiertniczego klasy G oraz w stosunku do cementu; od 0,3 do 0,5 cz. wag. modyfikowanych sulfonianów polinaftalenowych, od 0,3 do 0,5 cz. wag. mieszaniny organicznych polimerów oraz modyfikowanych kopo
PL 236 646 Β1 limerów, od 3,0 do 5,0 cz. wag. chlorku wapnia, od 4 do 8 cz. wag. wodnej dyspersji kopolimeru butadienowo-styrenowo-amidowego z dodatkiem środków modyfikujących, od 0,5 do 2 cz. wag. roztworu wodnego mieszaniny etoksylowanych alkoholi nienasyconych, a także od 5 do 10 cz. wag. mielonego cementu portlandzkiego, od 5 do 10 cz. wag. drobnoziarnistego pyłu krzemionkowego, od 50 do 70 cz. wag. mikrosfery glinokrzemianowej oraz od 2 do 4 cz. wag. perlitu filtracyjnego, 100 cz. wag. wody zarobowej a także od 0,6 do 0,9 cz. wag. w stosunku do ilości wody zarobowej rozdrobnionej glinki bentonitowej.
Zaletą takiego rozwiązania jest stworzenie kompozycji zaczynu cementowego do uszczelniania kolumny rur w otworach wierconych w profilu skał słabo zwięzłych i sypkich, w strefie niskiego ciśnienia złożowego dostosowany do warunków geologiczno-technologicznych skał przy jednoczesnym zachowaniu gazoszczelności tworzącego się płaszcza cementowego.
Dodatkowo, dzięki swojemu składowi, zaczyn po utwardzeniu (związaniu) wykazuje przez długi okres wysoką trwałość w zróżnicowanych warunkach termicznych i ciśnieniowych.
Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania opisano poniżej.
Skład kompozycji:
| woda wodociągowa | 1,1 m3 |
| bentonit (rozdrobniona glinka bentonitowa o gęstości pozornej poniżej 800 do 900kg/m3) | 7,5 kg |
| środek upłynniający (modyfikowane sulfoniany polinaftalenowe) | 4 kg |
| środek przeciwfiltracyjny (mieszanina organicznych polimerów oraz modyfikowanych kopolimerów) | 4 kg |
| środek przyśpieszający wiązanie (chlorek wapnia) | 4 0 kg |
| lateks wiertniczy (wodna dyspersja kopolimeru butadienowo-styrenowo-amidowego z dodatkiem środków modyfikujących) | 50 kg |
| stabilizator lateksu (roztwór wodny mieszaniny etoksylowanych alkoholi nienasyconych) | 10 kg |
| mikrocement (cement portlandzki o powńerzchni właściwej ok. 1200 m2/kg) | 50 kg |
| mikrokrzemionka (pył krzemionkowy o powierzchni właściwej ok. 12000 m2/kg) | 50 kg |
| Mikrosfera glinokrzemianowa (lekka frakcja popiołu lotnego o gęstości pozornej poniżej 800kg/m3) | 600 kg |
| perlit filtracyjny (perlit ekspandowany o ciężarze nasypowym 50-120 kg/m3) | 25 kg |
| cement wiertniczy klasy G | 1000 kg |
PL 236 646 Β1
Do podanej wyżej ilości wody zarobowej (wody wodociągowej) w trakcie mieszania dodaje się bentonit o nazwie handlowej Bentopol (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych) i miesza się ok. 30 minut. Następnie, po tym czasie, do wody z bentonitem dodaje się w podanych wyżej ilościach: środek upłynniający o nazwie handlowej PSP 042 (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych), środek przeciwfiltracyjny o nazwie handlowej PSP 031 (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych), chlorek wapnia CaCb (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych), lateks wiertniczy o nazwie handlowej PSP 104 (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych), stabilizator lateksu o nazwie handlowej PSP 103 (firmy Polski Serwis Płynów Wiertniczych). Całość miesza się około 10 minut do całkowitego rozpuszczenia składników i ujednorodnienia mieszaniny. Następnie, ciągle mieszając, wprowadza się mieszaninę pozostałych składników, czyli: mikrocement, mikrokrzemionkę, mikrosferę, perlit oraz cement wiertniczy G firmy Dyckerhoff. Tak przygotowany zaczyn cementowy miesza się przez 20 minut, a następnie wprowadza się do otworu wiertniczego, wypełniając przestrzeń pomiędzy rurami okładzinowymi a skałą.
Zaczyn o powyższym składzie posiada następujące parametry:
| Parametr określany dla zaczynów cementowych | Jednostka | Kompozycja zaczynu |
| Temperatura badania | [°C] | 40 |
| Ciśnienie badania | [MPa] | 10 |
| Gęstość | [kg/m3] | 1140 |
| Odstój wody | [%] | 0, 0 |
| Czas gęstnienia (konsystencja)* | 30 Bc [h: minuty] 100 Bc[h: minuty] | 3:40 4 :10 |
| Czas wiązania (Początek wiązania PW, Koniec wiązania KW) | PW [h: minuty] KW [h: minuty] | 14 : 30 17 : 00 |
| Filtracj a | [cm3/30 minut] | 234 |
| Wytrzymałość na ściskanie po 7 dniach | [MPa] | 8, 0 |
| Przepuszczalność dla gazu po 7 dniach | [mD] | 0, 098 |
Podano wartości konsystencji w jednostkach Beardena (Bc) wg. normy EN-PN- 10426
Przedmiot według wynalazku może być stosowany do uszczelniania rur okładzinowych w otworach kierunkowych i horyzontalnych oraz pionowych.
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentowe1. Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego na bazie cementu wiertniczego z dodatkiem środka upłynniającego, środka odpieniającego i środka przeciwfiltracyjnego znamienna tym, że zawiera 100 cz. wag. cementu wiertniczego klasy G oraz w stosunku do cementu; od 0,3 do 0,5 cz. wag. modyfikowanych sulfonianów polinaftalenowych, od 0,3 do 0,5 cz. wag. mieszaniny organicznych polimerów oraz modyfikowanych kopolimerów, od 3,0 do 5,0 cz. wag. chlorku wapnia, od 4 do 8 cz. wag. wodnej dyspersji kopolimeru butadienowo-styrenowo-amiPL 236 646 B1 5 dowego z dodatkiem środków modyfikujących, od 0,5 do 2 cz. wag. roztworu wodnego mieszaniny etoksylowanych alkoholi nienasyconych, a także od 5 do 10 cz. wag. mielonego cementu portlandzkiego, od 5 do 10 cz. wag. drobnoziarnistego pyłu krzemionkowego, od 50 do 70 cz. wag. mikrosfery glinokrzemianowej oraz od 2 do 4 cz. wag. perlitu filtracyjnego, 100 cz. wag. wody zarobowej a także od 0,6 do 0,9 cz. wag. w stosunku do ilości wody zarobowej rozdrobnionej glinki bentonitowej.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426989A PL236646B1 (pl) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL426989A PL236646B1 (pl) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL426989A1 PL426989A1 (pl) | 2020-03-23 |
| PL236646B1 true PL236646B1 (pl) | 2021-02-08 |
Family
ID=69845716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL426989A PL236646B1 (pl) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL236646B1 (pl) |
-
2018
- 2018-09-10 PL PL426989A patent/PL236646B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL426989A1 (pl) | 2020-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5330221B2 (ja) | 低水和熱セメント組成物、及び該組成物の使用方法 | |
| CN103889918B (zh) | 可用在地下井作业中的包含金属硅化物的泡沫水泥组合物 | |
| DK2074074T3 (en) | Process for preparing air-curing pore concrete of a binder-containing mix | |
| RU2014146785A (ru) | Размерностабильные геополимерные композиции и способ | |
| CN102826814A (zh) | 水泥基自流平砂浆 | |
| KR100877528B1 (ko) | 보온성, 차음성을 향상한 드라이 모르타르 및 상기 드라이모르타르로 제조된 불연성 보드 및 상기 드라이 모르타르로제조된 경량 벽돌 | |
| JP2015124141A (ja) | 速硬性埋設材 | |
| KR20180002288A (ko) | 그라우트재 조성물, 이를 이용한 고유동성 그라우트 | |
| JP6322452B2 (ja) | 埋戻し処理材 | |
| Gündüz et al. | Influence of a new type of additive on the performance of polymer-lightweight mortar composites | |
| WO2022066957A1 (en) | Systems and methods for self-sustaining reactive cementitious systems | |
| CN111606619A (zh) | 一种隧道衬砌耐腐蚀混凝土 | |
| KR101861326B1 (ko) | 내구성 및 자기 치유성 경량 그라우트재 조성물 및 이를 이용한 그라우팅 시공방법 | |
| PL204067B1 (pl) | Płynna kompozycja cementowa oraz jej zastosowanie | |
| JP6654932B2 (ja) | 高強度グラウト組成物および高強度グラウト材 | |
| Sayanthan et al. | Development of interlocking lightweight cement blocks | |
| PL236646B1 (pl) | Kompozycja ultralekkiego zaczynu cementowego | |
| KR101636279B1 (ko) | 경소백운석을 활용한 팽창성 그라우트 조성물 | |
| JP2022543088A (ja) | 耐火性断熱材料とその製造方法 | |
| JP2017124950A (ja) | コンクリート、およびコンクリートの製造方法 | |
| WO2004014816A2 (de) | Hydraulisch abbindende masse | |
| JP6258033B2 (ja) | 速硬性膨張セメント混練物の製造方法 | |
| Sallal | Use foam concrete in construction works | |
| CN109160825B (zh) | 风积沙发泡土及应用、风积沙发泡土预制块及应用和防水地基 | |
| Elesin et al. | Nonferrous waste aerated concrete |