Influence of brine on rheological parameters of sealing slurries

• Autorzy: Stryczek S. , Hliniak B.

Warianty tytułu

PL

Wpływ solanki na parametry reologiczne zaczynów uszczelniających

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The rheological parameters of sealing slurries are a significant technological factor in the geoengineering works performed to seal and strengthen the soil and rock mass. The paper presents the results of laboratory analyses of sealing slurries based on various cements and base fluids. The applied cements were selected in view of different C3A content (a phase significantly influencing the rheology of fresh cement slurries). With the elaborated results of laboratory analyses it will be possible to prognose the rheological properties of cement slurries, depending on the chemical and mineral composition of cements and chemical composition of base fluids.

PL

W pracach geoinżynieryjnych, a zwłaszcza typu otworowego związanych z uszczelnianiem i wzmacnianiem ośrodka gruntowego i masywu skalnego bardzo ważnym parametrem technologicznym stosowanym do tego celu zaczynów uszczelniających są jego parametry reologiczne. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych zaczynów uszczelniających sporządzonych na różnych rodzajach cementów oraz cieczy zarobowych. Badania właściwosci reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających, a zwłaszcza typu cementowego wykazały, że zależą one od wielu czynników, do których należą: - powierzchnia właściwa oraz granulacja nieorganicznych spoiw hydraulicznych wchodzących w skład zaczynu uszczelniającego, - iloraz wody i spoiwa hydraulicznego (współczynnik w/s), - skład chemiczny spoiwa hydraulicznego (np. cementu), - skład chemiczny cieczy zarobowej, - obecność i skład chemiczny dodatków wchodzących w skład receptury zaczynu, - sposób i dynamika (czas i szybkość) mieszania zaczynu, - temperatura zaczynu, - szybkość hydratacji, - warunki i sposób pomiaru. Stosowane cementy dobrano pod kątem różnej zawartości C3A jako fazy, która w istotny sposób wpływa na reologię świeżych zaczynów cementowych. Jednym z istotniejszych problemów w geoinżynierii otworowej jest odpowiedni dobór rodzaju oraz parametrów reologicznych zaczynu uszczelniającego górotwór solny. Do tego rodzaju prac stosuje się zaczyny uszczelniające tzw. solankowe sporządzane na osnowie solanki o pełnym nasyceniu. Wpływ chlorku sodu jako zazwyczaj głównego skladnika cieczy zarobowej do sporządzania solankowych zaczynów cementowych jest zróżnicowany w zależności od jego koncentracji i temperatury zaczynu. Sole chlorkowe wprywają w sposób istotny na właściwości reologiczne zaczynów poprzez ich wpływ na szybkość wiązania. Przyspieszające działanie wiązania zaczynów cementowych zależy od wartościowości jonów zawartych w solance. Jest ono większe przy przejściu z jedno- do trójwartościowych jonów. Zauważa się, że kationy i aniony w zależności od ich efektywności przyspieszającego działania na zaczyny sporządzane z cementów portlandzkich mogą być uszeregowane w następującej kolejności: Ca2+ > Mg2+ > Li+ > Na+ > H2O OH- > Cl- > Br- > NO3- > SO² _{4 > H2O NaCl działa jako przyspieszacz czasu wiązania zaczynu przy koncentracji do 10% (wagowo w stosunku do masy cieczy zarobowej). Przy koncentracji między 10% a 18% NaCl, jego oddziaływanie na czas wiązania jest praktycznie niewidoczne i uważa się, że czas początku wiązania jest podobny do tego, jaki uzyskuje się przy stosowaniu wody pitnej jako cieczy zarobowej. Przy zawartości NaCl w cieczy zarobowej powyżej 18% (wagowo), oddziałuje on jako opóźniacz czasu wiązania zaczynów cementowych. Opracowane wyniki z badań laboratoryjnych pozwolą na prognozowanie właściwości reologicznych zaczynów cementowych w zależności od składu chemicznego i mineralnego cementów oraz składu chemicznego cieczy zarobowej.}

Słowa kluczowe

EN

rheology; sealing slurries

PL

zaczyny solankowe; reologia

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 45, nr 2
• Strony: 283--301
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., tab.

Twórcy

autor

Stryczek S.

autor

Hliniak B.

• Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30