缓凝剂不仅由于在原化合物和最终化合物上的吸附作用,而且由于改变了饱和溶液中晶胚生成的速度,因此控制了胶凝物上的吸附作用,而且由于改变了饱和溶液中晶胚生成的速度,因此控制了胶凝物的水化和硬化过程!无论是使用何种缓凝剂,在水泥水化继续进行过程中,由于水泥粒子的膨胀引起吸附层分子之间的空隙扩大或膜层破裂,因此水化作用可照常进行!这样对后期强度的发展几乎没有坏的影响,在合理掺量范围内(0.01﹪~0。20﹪)甚至可以增加后期强度!
胺四乙酸二钠、各种腐植酸等。原理一般来说,有机类缓凝剂大多对水泥颗粒以及水化产物新相表面具有较强的活性作用,吸附于固体颗粒表面,延缓了水泥和浆体结构的形成!无机类缓凝剂,往往是在水泥颗粒表面形成一层难溶的薄膜,对水泥颗粒的水化起屏障作用,阻碍了水泥的正常水化.这些作用都会导致水泥的水化速度减慢,延长水泥的凝结时间.缓凝剂对水泥缓凝的理论主要包括吸附理论、生成络盐理论、沉淀理论和控制氢氧化钙结晶生产理论!
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无机缓凝剂1)磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂磷酸盐、偏磷酸盐类缓凝剂是研究较多的无机缓凝剂.正磷酸(H3PO4)的缓凝作用并不大,但各种磷酸盐的缓凝作用却较强.在相同掺量情况下,磷酸盐类缓凝剂中缓凝作用很强的是焦磷酸钠(Na2P2O7).2)硼砂(Na2B4O7·10H2O)吸湿性强,易溶于水和甘!油,水溶液呈弱碱性,在干燥的空气中易缓慢风化!3)氟硅酸钠(Na2SiF6)白色结晶物质,密度68g·cm,微溶于水,不溶于乙醇,有腐蚀性,一般掺量为水泥用量的0!
1-0.2%。有机物类缓凝剂有机膦酸(盐)有机膦酸(盐)种类繁多,有不少品种适合用作油井水泥缓凝剂。实例一:将甲撑膦酸衍生物用作超细水泥缓凝剂,使用温度可达116℃以上!实例二:将甲撑膦酸衍生物和硼砂按(0!025-0。2):1质量比复配用作高温缓凝剂,甲撑膦酸衍生物选自乙!胺四甲叉膦酸钙、乙。胺四甲叉膦酸钠、乙!胺五甲叉膦酸!该缓凝剂适用温度121-260℃(BHST),适合长封固段高温深井固井!
正因为如此,羟基羧酸及其盐类能与水泥中的钙离子形成不稳定络合物,在水化初期控制了液相中的钙离子的浓度,产生缓凝作用,随水化过程的进行,这种不稳定的络合将会破坏,这样水化将继续正常进行.缓凝剂分子在水泥离子上的吸附层的存在,使分子间的作用力保持在厚的水化层表面上,使水泥悬浮体也有分散作用!它们不但在原胶凝物质的粒子表面吸附,而且在水化和硬化过程中吸附在新相的晶胚上,并使其稳定!这种稳定作用组织结构形成过程,并降低早期强度!
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油)、水溶性聚乙烯醇缓凝剂、多元醇衍生物--糖类缓凝剂、含羧酸(盐)基缓凝剂(柠檬酸、苹果酸、酒石酸、水杨酸)、羟基羧酸盐和氨基羧酸盐有机物型缓凝剂(葡萄糖酸钠、脂肪族羟基羧酸盐如柠檬酸钠(柠檬酸三钠)、酒石酸钾钠、敌绣钠)有机胺及衍生物缓凝剂(十六胺、α---十八胺、三乙醇胺、二乙醇胺)、磷酸盐及膦酸盐缓凝剂(焦磷酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、亚甲基膦酸、同碳二膦酸)、硼酸和硼酸盐缓凝剂(硼酸、硼砂)锌盐缓凝剂(氯化锌、硫酸锌、碳酸锌、硝!
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