Wpływ CO₂ na zmiany porowatości i parametry mechaniczne kamienia cementowego

• Autorzy: Kut Ł.

Warianty tytułu

EN

The impact of CO₂ changes on the porosity and mechanical properties of cement stone

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na najbliższe lata planuje się w naszym kraju wiercenia otworów przeznaczonych do sekwestracji dwutlenku węgla. Do cementowania tych otworów powinny być użyte zaczyny uszczelniające, które wykazują podwyższoną odporność na działanie CO₂ oraz odpowiednio niską porowatość. Ograniczenie oddziaływania CO₂ na kamień cementowy oraz zmniejszenie jego porowatości można uzyskać poprzez wprowadzenie do zaczynu cementowego dodatków puzzolanowych (np. pył elektrowniany) oraz materiałów zawierających duże ilości SiO₂ (np. mączka krzemionkowa). Obniżenie porowatości jest możliwe dzięki zastosowaniu specjalnych dodatków i domieszek o różnej wielkości uziarnienia. Badania prowadzono dla zaczynów cementowych i cementowo-lateksowych. Kamień cementowy powstały po utwardzeniu zaczynów przechowywany był w środowisku wodnym nasyconym CO₂. Po określonym czasie badano parametry mechaniczne kamieni cementowych oraz ich porowatości. Po wykonaniu badań wytypowano receptury zaczynów cechujących się podwyższoną odpornością na działanie CO₂ oraz stosunkowo niską porowatością.

EN

In the coming years in our country there are plans for drilling wells for carbon sequestration. For cementing these wells sealing slurries, which exhibit improved resistance to the action of CO₂ and low porosity, respectively should be used. Reducing the impact of CO₂ on cement stone and decreasing its porosity can be achieved by the introduction of grout pozzolans additives such as power plant dust and materials containing large amounts of powdered silica SiO₂ while porosity reduction can be achieved through the use of ingredients with different grain sizes. The research was conducted for cement slurries and cement slurries with latex additves. Cement stone obtained after curing was stored in a saturated aqueous CO₂. After a set period of time mechanical properties of cement stone and its porosity were studied. Once the research was over slurry recipes characterizing increased resistance to CO₂ and relatively low porosity were chosen.

Słowa kluczowe

PL

kamień cementowy; porowatość; parametry mechaniczne; sekwestracja dwutlenku węgla

EN

cement stone; porosity; mechanical properties; carbon sequestration

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 69, nr 7
• Strony: 532--545
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il.

Twórcy

autor

Kut Ł.

• Zakład Technologii Wiercenia, Instytut Nafty i Gazu, ul. Lubicz 25A,31-503 Kraków

Bibliografia

• [1] Giergiczny Z. i in.: Cementy z dodatkami mineralnymi w technologii betonów nowej generacji. Materiały Cementowni Górażdże. Opole 2002.
• [2] http://biznes.ekologia.pl/artykuly/Skladowanie-CO2-podziemia-czy-jest-bezpiecznie,11379.html
• [3] http://polymer-carbon.ch.pwr.wroc.pl/instrukcje/porozymetria.pdf
• [4] Instrukcja obsługi aparatu Auto Pore 9500.
• [5] Kremieniewski M.: Modyfikacja przestrzeni porowej kamieni cementowych. Nafta-Gaz 2012, nr 3, s. 165-170.
• [6] Kurdowski W.: Chemia cementu i betonu. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2010.
• [7] Kut Ł. i in.: Opracowanie zaczynów cementowych o podwyższonej odporności na działanie CO2. Praca statutowa. Kraków, październik 2011.
• [8] Lubaś J., Krepulec P.: Polski przemysł naftowy pionierem sekwestracji CO2 w Europie. Konferencje i referaty. Szejk, lipiec 2005.
• [9] Lubaś J., Szott W.: Projects of Ehnanced Gas and Oil Recovery Using CO2 Sequestration Processes in Poland. Nafta-Gaz 2012, nr 6, s. 350-358.
• [10] Łowińska A., Tomkowiak K., Wodniczek J.: Sposób zwiększania odporności betonu cementowego na korozję węglanową. Patent PRL nr 126268. Opis patentów opublikowano 31.12.1985.
• [11] Neville A. M.: Właściwości betonu. Wydanie czwarte. Kraków 2000.
• [12] Raczkowski J. i in.: Zaczyny do uszczelniania w otworach wiertniczych. Skrypt AGH nr 612. Kraków 1978.
• [13] Rzepka M.: Zaczyny cementowe do uszczelniania kolumn rur okładzinowych w podziemnych magazynach gazu. Nafta-Gaz 2011, nr 10, s. 714-718.

Uwagi

PL

Artykuł powstał na podstawie pracy statutowej pt.: Badanie porowatości kamieni cementowych sporządzonych z zaczynów cementowych o podwyższonej odporności na działanie CO₂ - zlec. wewn. INiG 0072/KW/2012 było realizowane w ramach umowy zawartej pomiędzy Ministerstwem Nauki i Szkolnictwa Wyższego a Instytutem Nafty i Gazu. Nr archiwalny: DK-4100-72/12.