Согласно ГОСТ 10178-76, данный материал может производиться с добавками и без них. Их содержание может влиять на такие свойства цемента как:
§ Прочность – способность материала воспринимать определенный объем нагрузок без разрушений. Между прочностью и способностью цемента затвердевать при смешивании с водой существуют прямая связь. Маркируется прочность буквой «М» и цифровым значением 300, 400, 500, 550, 600, реже 700 и 800. Определяется данный показатель путем вычисления предела прочности образца на изгиб и характеризует нагрузку в кг на 1 см2.
§ Сроки схватывания. На сроки схватывания и затвердевания цемента непосредственное влияние оказывает тонкость помола клинкера. Чем он тоньше, чем прочнее материал. Сроки схватывания испытательных образцов определяются при испытании густоты цементного теста. Кроме помола, на их продолжительность влияет водопотребность и минералогический состав.
Сроки схватывания для состава нормальной густоты составляют минимум - 45 минут, максимум - 10 часов. С повышением температуры они сокращаются, с понижением – наоборот увеличиваются.
§ Водопотребность – количество воды, которое требуется для гидратации состава и придания определенной пластичности цементному тесту. Как правило, в процессе гидратации используется 15-17% воды от массы цемента. Если требуется обеспечить подвижность раствора, воды берется в 2 раза больше.
§ Насыпная плотность. В уплотненном состоянии данный показатель равняется 1400-1700 кг/см3, в рыхлом – 900-110 кг/см3. При этом истинная плотность цемента – 3000-3100 кг/см3.
§ Коррозийная стойкость. Данная характеристика зависит от минерального состава и плотности материала. С повышением тонкости помола клинкера и увеличением пористости бетона происходит снижение коррозийной стойкости.
§ Тепловыведение. В процессе затвердевания цемент выделает тепло. Если данный процесс проходит медленно, то риск возникновения трещин на поверхности конструкции минимален.
Если отмечается ускоренное тепловыведение, использовать данный материал в создании массивных сооружений не рекомендуется. Регулировать такой показатель как тепловыведение цемента можно путем введения в его состав инертных и активных добавок.
§ Морозостойкость – способность выдерживать определенное количество циклов оттаивания и замораживания в пресной или соленой воде.
Рецептура цемента М500
Несмотря на впечатляющий выбор строительных материалов и смесей, цемент М500 по-прежнему не утрачивает своей высокой популярности. Как и десятки лет тому назад, он применяется практически повсеместно в заливке фундамента и производстве бетона.
Столь высокий спрос на материал объясняется его экологичностью (производится на основе глинистых пород), высокой стойкостью к агрессивным средам и коррозии (используют в устройстве плотин и прочих гидротехнических сооружений). На его основе производят бетон, железобетон, пескобетон, асбестоцемент, строительные смеси и растворы.
Цементная группа включает:
§ БТЦ – быстротвердеющий,
§ БПЦ – белый,
§ СПЦ – сульфатостойкий,
§ ЦПЦ – цветной,
§ ГПЦ – гидрофобный цемент.
Пластифицированный ПЦ получают путем введения в сухой состав 0,25% сульфатно-спиртовой барды. При добавлении данного компонента увеличиваются показатели морозостойкости, смесь обретает повышенную подвижность. Серый цвет смеси придают содержащиеся в ней соединения железа. Как и любой другой строительный материал, он отличается по количеству введенных добавок.
Цемент М500 - М (марка прочности), 500 – нагрузка (кг) на 1 см2. Процентное содержание добавок можно определить по цифре возле буквы Д в маркировке цемента.
Химический состав цемента М500 (ПЦ 500 Д0) (%)
§ 21,55 - оксид кремния
§ 65,91 - оксид кальция
§ 5,55 - оксид алюминия
§ 4,7 - оксид железа
§ 1,9 - ангидрид серной кислоты
§ 1,46 - оксид магния
§ 0,35 - оксид калия
§ 0,49 - потери при прокаливании.
Показатели качества цемента М500:
§ активность при пропаривании – 35,3;
§ сроки схватывания, 155 минут – начало и 250 минут – конец;
§ прочность при сжатии, на третьи сутки– 34,1 Мпа и 51,3 Мпа - на 28 сутки;
§ тонкость помола - 92,3%.
Химический состав клинкера:
§ оксид магния, % - 1,26
§ содержание SO3, % - 0,1
§ хлор-ион % – 0,0001
§ нерастворимый остаток, % - 0,41
Минералогический состав клинкера (%):
§ С2S(2CaO*SiO2) двухкальциевый силикат – 16,7
§ С3S(3CaO*SiO2) трех кальциевый силикат – 59,8
§ С4AF(4CaO*Al2O3*Fe2O3) четырех кальциевый алюмоферрит – 14,3
§ С3A(3CaO*Al2O3) трех кальциевый алюминат – 6,7
Основные разновидности материала:
§ М500 Д0 – порошковый состав без примесей и добавок, способен придать бетону высокую прочность, морозо- и водостойкость. Используется в промышленном строительстве, эффективен при восстановительных, аварийных и ремонтных работах благодаря высокой начальной прочности;
§ М500 Д20. В составе смеси содержится 20% добавок. Характеризуется высокими показателями водо- и морозостойкости, практически не подвержен действию коррозии. Используется в разных отраслях строительства, в производстве фундаментов, железобетона, балок и пр. Данный стройматериал широко применяется в изготовлении кладочных, штукатурных, строительных и бетонных растворов, в проведении ремонтно-строительных работ.
Основные характеристики цемента М500:
§ Длительный эксплуатационный период.
§ Быстродействие (схватывание происходит через несколько часов после затворения).
§ Отличная адаптация к окружающим средам.
§ Удобство приготовления и использования состава.
§ Высокое качество готовых сооружений, низкий износ и деформация. Использование цемента М500 позволяет существенно сократить строительный цикл и обеспечить конструкциям высокую прочность.
15-вопрос; ПОЛИМЕРНОЕ ЗАВОДНЕНИЕ (а. polymer flooding; н. Polymerfluten; ф. injection polymere; и. inundacion polimero) — физико-химический метод повышения нефтеотдачи при заводнении путём закачки в пласт водных растворов полимеров концентрации 0,015-0,7% с высокой молекулярной массой. Водные растворы полимеров закачивают в нефтяной пласт в виде оторочек, при этом снижается подвижность воды в зоне их продвижения, что приводит к увеличению коэффициента охвата нефтяного пласта и, в конечном счёте, — к увеличению коэффициента нефтеотдачи. Размер оторочки при полимерном заводнении зависит от вязкости нефти и неоднородности пласта и оптимально составляет 0,1-0,5 объёма пор пласта. Эффективность вытеснения нефти при фильтрации растворов полимеров зависит также от реологических свойствполимерной системы. Наилучшие результаты при полимерном заводнении достигаются созданием дилатантной системы, т.е. системы, кажущаяся вязкость которой возрастает (в 1,5-4 раза) при увеличении скорости фильтрации, что обусловливает выравнивание фронта продвижения закачиваемой жидкости.
Для полимерного заводнения применяют водные растворы полиакриламида, а также полиэтиленоксидов, вязкость которых не снижается в минерализованных водах в отличие от растворов полиакриламида. Наибольшее увеличение нефтеотдачи пластов при полимерном заводнении достигается в начальные периоды разработки залежи при вязкости пластовой нефти10-50 мПа•с, температурах пласта до 90°С, в неоднородных коллекторах проницаемостью свыше 100 Д и глинистостью до 5-10%. В CCCP для реализации полимерного заводнения применяют установки подготовки и дозирования водных растворов полимеров с максимальной производительностью по реагенту 100%-ной концентрации 1,5 т/сутки, максимальное давление нагнетания 20 МПа.