Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Leistungsfähiger Tiefbohrzement mit Quelleigenschaften
Zahlreiche Erfahrungen aus der Praxis bei der Befestigung der Verrohrung von Bohrungen zeigten, dass der schwächste Abschnitt im System 'Verrohrung-Zementring-Bohrungswände' die Trennfläche des Zementrings mit dem Metallrohr und dem Gebirge der Bohrungswände ist. Gerade an diesen Trennflächen finden oftmals Gas- oder Wassereinbrüche statt. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, dass die Haftung der hydraulisch erhärtenden Isolierschichten aus Zementmörtel an dem Stahlwandring einerseits und der Gebirge-Grenzfläche andererseits nicht durch Schrumpfvorgänge verloren geht. Basierend auf den Anforderungen für die chemisch-mineralogische Zusammensetzung eines Tiefbohrzements wurden deshalb Untersuchungen an einem hochalithaltigem, C3A-armen, nahezu CA4-freien Portlandzement bzw. Klinker durchgeführt. Die Untersuchungen haben ergeben, dass sich die spezifisch leichtere Tiefbohrzement-Suspension aufgrund der Verwendung von hochalithaltigem Zement durch seine extrem hohen isolierenden Eigenschaften als Tiefbohrzement zum Zementieren von Bohrungen mit einer Tiefe von bis zu 4000 m auszeichnet. Zum Vergleich wurde ein nach GOST 1581-78 normierter Tiefbohrzement herangezogen. Die Vorschriften zur Prüfung der Tiefbohrzemente gemäß ASTM und GOST 1581-78 sind so ähnlich, dass die Ergebnisse auch nach ASTM der Klasse E und F beurteilt werden können. Die verbesserten technologischen Eigenschaften der Zementsuspensionen von hochalithaltigem Zement sind nicht nur auf die günstigere chemisch-mineralogische Zusammensetzung, sondern auch auf die mittels Mikroskop ermittelte, erheblich verringerte Flockenbildung in den Zementsuspensionen zurückzuführen. Der Grund dafür ist, wie elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, eine Kristallbildung von C2SH(A) unter eingeschränkten Bedingungen mit relativ niedriger Porosität. Dies führt zur Bildung zahlreicher Kontakte, wodurch die C2SH(A)-Kristalle zu hochfesten Konglomeraten zusammenwachsen können.
Leistungsfähiger Tiefbohrzement mit Quelleigenschaften
Zahlreiche Erfahrungen aus der Praxis bei der Befestigung der Verrohrung von Bohrungen zeigten, dass der schwächste Abschnitt im System 'Verrohrung-Zementring-Bohrungswände' die Trennfläche des Zementrings mit dem Metallrohr und dem Gebirge der Bohrungswände ist. Gerade an diesen Trennflächen finden oftmals Gas- oder Wassereinbrüche statt. Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, dass die Haftung der hydraulisch erhärtenden Isolierschichten aus Zementmörtel an dem Stahlwandring einerseits und der Gebirge-Grenzfläche andererseits nicht durch Schrumpfvorgänge verloren geht. Basierend auf den Anforderungen für die chemisch-mineralogische Zusammensetzung eines Tiefbohrzements wurden deshalb Untersuchungen an einem hochalithaltigem, C3A-armen, nahezu CA4-freien Portlandzement bzw. Klinker durchgeführt. Die Untersuchungen haben ergeben, dass sich die spezifisch leichtere Tiefbohrzement-Suspension aufgrund der Verwendung von hochalithaltigem Zement durch seine extrem hohen isolierenden Eigenschaften als Tiefbohrzement zum Zementieren von Bohrungen mit einer Tiefe von bis zu 4000 m auszeichnet. Zum Vergleich wurde ein nach GOST 1581-78 normierter Tiefbohrzement herangezogen. Die Vorschriften zur Prüfung der Tiefbohrzemente gemäß ASTM und GOST 1581-78 sind so ähnlich, dass die Ergebnisse auch nach ASTM der Klasse E und F beurteilt werden können. Die verbesserten technologischen Eigenschaften der Zementsuspensionen von hochalithaltigem Zement sind nicht nur auf die günstigere chemisch-mineralogische Zusammensetzung, sondern auch auf die mittels Mikroskop ermittelte, erheblich verringerte Flockenbildung in den Zementsuspensionen zurückzuführen. Der Grund dafür ist, wie elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, eine Kristallbildung von C2SH(A) unter eingeschränkten Bedingungen mit relativ niedriger Porosität. Dies führt zur Bildung zahlreicher Kontakte, wodurch die C2SH(A)-Kristalle zu hochfesten Konglomeraten zusammenwachsen können.
Leistungsfähiger Tiefbohrzement mit Quelleigenschaften
High-performance deep well cement with expansion properties
Lörke, Paul (Autor:in)
Zement, Kalk, Gips International ; 58 ; 71-79
2005
8 Seiten, 7 Bilder, 2 Tabellen, 6 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch , Englisch
Zement , Suspension , Tiefbohren , Verrohrung , Bohrung (Erdmantel) , Materialeigenschaft , Quellvermögen , Zusammensetzung (chemisch) , Klinker , Erstarrung , Erstarrungsdauer , Einflussfaktor , Zusatzstoff , Dextrin , Festigkeit , Haftfestigkeit , Magnesiumoxid , Phasenzusammensetzung , Untersuchungsergebnis , Kristallisation , Erstarrungstemperatur
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