140℃高温下SiO_(2)晶态对硅酸三钙水化产物的影响

袁彬; 范鸿飞; 徐璧华; 罗伟强; 赵树海; 朱金亮

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140℃高温下SiO_(2)晶态对硅酸三钙水化产物的影响

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目前,在G级油井水泥中加入SiO_(2)是降低其水化产物在温度高于110℃下力学性能衰退的主要手段。然而,SiO_(2)晶体形态不同,导致水泥水化产物不同,耐高温性能也不同。为了探究SiO_(2)晶体形态对水泥水化产物的影响,笔者以油井水泥的主要成分硅酸三钙(C_(3)S)为研究对象,采用核磁共振、X射线衍射、热重分析和扫描电镜以及能谱等手段分析了晶体SiO_(2)(石英砂)和非晶体SiO_(2)(微硅)对C_(3)S水化产物的影响。结果表明:SiO_(2)通过填充孔隙以及转化水化产物,能有效防止C_(3)S水化产物在高温下强度衰退,以及孔隙度和渗透率的增加。微硅比石英砂更活跃,能迅速与Ca(OH)_(2)发生火山灰反应生成次生水化硅酸钙。此外,SiO_(2)还能将高钙硅比的水化硅酸钙(针硅钙石(Ca_(2)SiO_(3)(OH)_(2))、羟硅钙石(Ca_(6)Si_(2)O_(7)(OH)_(6))和重硅钙石(Ca_(5)(SiO_(4))_(2)(OH)_(2)))转化为低钙硅比的水化硅酸钙(雪硅钙石(Ca_(5)Si_(6)O_(16)(OH)_(2)·4H_(2)O)、白钙沸石(Ca_(4)Si_(6)O_(15)(OH)_(2)·3H_(2)O)、水硅钙石(CaSi_(2)O_(5)·2H_(2)O)和新硅钙石(Ca_(3)Si_(6)O_(12)(OH)_(6)·5H_(2)O))。

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来源
《材料导报》 |2023年第s01期|193-197|共5页
作者
袁彬; 范鸿飞; 徐璧华; 罗伟强; 赵树海; 朱金亮;
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作者单位

油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学;

长城钻探固井公司;

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正文语种 chi
中图分类混凝土及混凝土制品;
关键词
硅酸三钙(C_(3)S); SiO_(2); 晶体形态; 水化产物; 高温;

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