Модифицирование тампонажных цементов с целью повышения их коррозионной стойкости

Если нет возможности по какой-либо причине применить спе­циальный коррозионностойкий цемент, то можно повысить стой­кость цементного камня к той или иной агрессивной среде, вводя некоторые добавки к цементу. Для повышения стойкости про­тив магнезиальной коррозии в состав цемента можно вводить вещества, препятствующие (или замедляющие) образованию полупроницаемых перегородок. К ним относятся, например, ба­рит (в цементе ТСЦ) и мелкий (или молотый) кварцевый песок в количестве 30—40 % в составе смеси (в песчанистом порт­ландцементе). При этом увеличивается гидродинамическая про­ницаемость и снижается свойство полупроницаемости. Замедле­нию магнезиальной коррозии способствует введение в жидкость затворения 1—3 % карбоната калия или карбоната натрия. При этом в процессе твердения в порах цементного камня образу­ется не гидроксид, а карбонат кальция. Образующиеся щелоч­ные гидроскиды уходят в окружающую среду и образуют гид­роксид магния не в порах цементного камня, а за его преде­лами, не придавая цементному камню свойства полупроницаемости.

Для повышения сульфатостойкости полезно затворять порт­ландцемент на растворе сульфата натрия или других водорас­творимых сульфатов 1—3 %-ной концентрации. При этом наи­более активная часть алюмоферритной фазы связывается в AFm- и AFt-фазы до образования жесткой, непластичной структуры цементного камня, и уменьшается ее количество, вступающее в реакцию с сульфат-ионами среды на поздней ста­дии, когда это может вызвать внутренние напряжения в цемент­ном камне.

Для повышения устойчивости к сероводороду можно вводить в состав жидкости затворения сульфаты или хлориды металлов, дающих малорастворимые сульфиды при реакции с сероводоро­дом. При этом сероводород, проникающий в норовую жидкость цементного камня, связывается в химически инертные и заку­поривающие поровую систему вещества еще до того, как может вступить в реакцию с веществом цементного камня. Однако вид и дозировку добавки нужно выбирать очень тщательно, так как для успеха этого своеобразного ингибирования необходимо избежать появления внутренних напряжений от кристаллиза­ционного давления при слишком большом количестве образую­щегося в порах кристаллического осадка, а также образования полупроницаемой перегородки при плотной упаковке аморфного осадка.

Безопаснее, хотя и менее эффективно введение в жидкость затворения веществ, образующих в порах смолоподобные сгу­стки. Этого можно достичь, вводя в цементный раствор водо­растворимые мономеры, полимеризующиеся в порах цементного камня. Можно замещать часть воды в порах органической жид­костью— углеводородной в обращенных нефтеэмульсионных цементных растворах или в растворах с добавками таких про­мышленных отходов, как Т-66. На определенное время органи­ческая жидкость препятствует проникновению сероводорода к веществу цементного камня.

Снижение проницаемости цементного камня заполнением пе­рового пространства жидким пли лучше твердым гидрофобным веществом положительно влияет на коррозионную стойкость цементного камня ко всем минеральным агрессивным средам, Положительно сказывается также обработка органическими реагентами, адсорбирующимися на поверхности кристаллов но­вообразований. При этом образуется защитная оболочка, за­трудняющая доступ агрессивного агента к элементам структуры цементного камня. Важно, чтобы реагенты были устойчивы (не разлагались) при статической температуре в интервале приме­нения тампонажного материала. В большинстве случаев полезно снижение водосодержания цементного раствора.

Поиск по сайту: