镁氧水泥用于油井堵漏及暂闭的室内研究

利用物相分析、电镜扫描等手段,研究了镁氧水泥在模拟井下工况水热环境中的热稳定性及酸溶蚀特性,分析和探讨了氯氧镁强度在水热环境中衰退的机理。研究结果表明:氯氧镁水泥在水热环境下5.1.8相易发生晶型转变,致使强度急剧衰减;而硫氧镁水泥克服了氯氧镁水泥在水热环境下稳定性不良的缺陷,内掺5%碳酸钙后,硫氧镁水泥石2 h酸溶能力达95%以上,且具有较高的抗压强度,为产层封堵或暂闭提供了一种新型的暂闭封堵技术。

固井用热固性树脂–镁氧水泥复合材料研究

常规油井水泥石脆性大、体积收缩幅度大,使水泥环胶结质量不高且在规模化压裂及生产时易破坏,从而导致油气井环空带压,为此优选了热固性树脂、镁氧水泥骨架材料和固化剂,研制了调凝剂,制备了热固性树脂-镁氧水泥复合材料.室内试验表明,该复合材料密度1.1~1.8 g/cm3,24 h抗压强度大于14.0 MPa,弹性模量2~4 GPa,能够承受70 MPa应力疲劳破坏,具有比油井水泥更好的抗破坏密封能力.现场试验结果表明,热固性树脂-镁氧水泥复合材料现场混配方便,与常规油井水泥固井设备和工艺完全兼容,具有良好的现场适用性和封固效果.研究认为,该复合材料不仅解决了油井水泥存在的问题,还可在油气层封堵、带压井治理及油气废弃井封井等方面替代油井水泥,为油气井的密封完整性提供技术保障.

以镁盐为原料生产氧化镁及氯镁氧水泥的研究

简要介绍了镁盐的种类、资源分布及产品应用,列举了常见的氧化镁生产工艺,对氯镁氧水泥的相稳定性及改性应用方面的研究进行了介绍,指出氯镁氧水泥作为一种新型混凝土材料在建筑节能方面将存在广阔的应用空间。

添加剂对镁氧水泥的作用

论述了镁氧水泥不耐水的原因及提高其耐水性的途径，并通过试验证明，工业废渣ＲＣ及胶体物质Ｅ作为添加剂，可大幅度提高镁氧水泥的耐水性能。

不能用氧化钙代替镁氧水泥做固引剂

氧化钙代替镁氧水泥做固引剂,容易引起爆竹自燃。

硼镁矿渣制镁氧水泥

本文较详细叙述了用硼镁矿渣制镁氧水泥的原理,实验过程及它的应用.镁氧水泥用途广泛,并有一定的经济效益和社会效益.

氯氧镁水泥涂层钢筋混凝土长期耐久性及退化规律分析

针对氯氧镁涂层钢筋混凝土(coated reinforced magnesium oxychloride cement concrete,CRMOCC)长期耐久性尚无研究的问题,结合西部盐湖、盐渍土环境,对CRMOCC进行溶液浸泡试验研究其长期耐久性退化规律。采用电化学试验、超声波试验、质量检测试验和微观试验对不同浸泡的试件进行耐久性研究;以相对锈蚀评价参数(ω1)、相对动弹性模量评价参数(ω2)和相对质量评价参数(ω3)评价CRMOCC长期耐久性。结果表明:经过2160 d的溶液浸泡试验后,以ω1为耐久性评价指标,裸钢已达到锈蚀状态,涂层钢筋仍处于未锈蚀状态,以ω2、ω3为耐久性评价指标,涂层钢筋和裸钢试件均处于出现损伤未达破坏状态,涂层钢筋试件耐久性退化低于裸钢试件,表明涂层对钢筋具有良好的保护效果;以ω1、ω2、ω3作为退化参数,CRMOCC可靠度曲线分别在25000、20000和15650 d时为零。

氯氧镁水泥混凝土中涂层钢筋的锈蚀劣化模型研究

为了推进钢筋氯氧镁水泥混凝土(magnesium oxychloride cement reinforced concrete,MOCRC)在西部地区的深度应用,设计模拟西部地区盐渍土环境、气候环境的室内加速破坏试验,研究涂层在多因素破坏试验环境下对钢筋的保护效果。利用电化学工作站测试试件的极化曲线和腐蚀电流密度,选用腐蚀电流密度作为Wiener随机退化过程的退化指标,建立随机退化过程的可靠度函数预测模型。结果表明:涂层在多因素试验环境下对钢筋的保护效果弱于纯浸泡试验环境下对钢筋的保护效果;通过可靠度函数寿命预测模型能够确定,MOCRC在不同浓度2%、4%、6%、8%氯化钠盐溶液室内多因素加速破坏试验环境下达到中等腐蚀破坏的时间分别为4000、3500、1400、400d。

煅烧沸石粉对硫氧镁水泥耐水性的影响

为提高硫氧镁水泥(MOSC)的耐水性,以煅烧沸石粉为掺合料制备MOSC,研究了煅烧前后沸石粉对MOSC凝结时间、力学性能、耐水性、相组成、微观形貌和孔结构的影响.结果表明:掺入煅烧沸石粉提高了MOSC的力学性能,且煅烧前后的沸石粉均可在MOSC体系中反应形成水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,降低了MOSC的总孔隙率,提高了MOSC的耐水性,但掺入煅烧沸石粉的MOSC耐水性更优;MOSC中掺入20%经200℃煅烧、升温速率15℃/min处理的沸石粉后,MOSC的耐水性最优,其28 d抗压和抗折强度保留系数分别可达0.91、0.95.

氯氧镁水泥耐水性能的改性研究进展

本文分析了氯氧镁水泥(MOC)耐水性能差的原因,介绍了国内外对MOC耐水性能的改性研究现状,综合整理了有机、无机与掺合料三类改性剂对MOC耐水性能的改善作用与改性机理。提出后续的研究重点应集中于MOC及其混凝土的耐水性能,并应以绿色、环保、科学的方式提高MOC性能。

基于PSO‑BPNN模型的氯氧镁水泥混凝土耐水性预测

为快速准确地获得具有优异耐水性氯氧镁水泥混凝土(MOCC)的配合比,设计了拓扑结构为4‑10‑2的粒子群优化(PSO)算法-反向传播(BP)神经网络(PSO‑BPNN)模型.该模型的输入层参数为n(MgO)/n(MgCl_(2))、粉煤灰掺量、磷酸掺量和磷肥掺量,输出层参数为MOCC的抗压强度和软化系数;模型数据集为144组,其中训练集数据为100组,验证集数据为22组,测试集数据为22组.结果表明:PSO‑BPNN模型在MOCC抗压强度预测中的评价参数——决定系数R^(2)=0.99、平均绝对误差S_(MAE)=0.52、平均绝对误差百分比S_(MAPE)=1.11、均方根误差S_(RMSE)=0.73;其在软化系数预测中的评价参数——R^(2)=0.99、S_(MAE)=0.44、S_(MAPE)=1.29、S_(RMSE)=0.62;与BP神经网络(BPNN)模型相比,PSO‑BPNN模型具有更强的双参数预测能力,可用于MOCC配合比的正向设计和反向指导.

硫氧镁泡沫水泥吸波材料的制备及性能

采用具有优良吸波性能的铁氧体和碳化硅来改性硫氧镁水泥泡沫板,研究了铁氧体和碳化硅掺量对改性硫氧镁水泥吸波性能的影响,并通过X射线衍射及扫描电子显微镜分析了其影响机理.结果表明:在3.95~18.00 GHz目标频段下,掺加5%碳化硅改性硫氧镁水泥的最低反射率出现在8.40 GHz处,为-15.9 dB;掺加15%铁氧体改性硫氧镁水泥的最低反射率出现在7.04 GHz处,为-17.3 dB;铁氧体和碳化硅按照一定比例掺加到硫氧镁水泥基体中,均表现出良好的吸波性能.

青稞秸秆灰改性氯氧镁水泥砂浆防护钢筋混凝土的损伤特性

为了探究青稞秸秆灰改性氯氧镁水泥砂浆防护混凝土的耐久性损伤特性及劣化规律,制备了不同防护层厚度的钢筋混凝土试件,通过在盐卤侵蚀环境下恒电流通电加速锈蚀试验对钢筋的锈蚀劣化进行了测试分析。采用混凝土裂缝缺陷探测仪对混凝土侵蚀过程中的裂缝开展情况进行监测,基于交流阻抗分析与极化曲线拟合所得电化学参数,用以表征混凝土内部钢筋的锈蚀劣化情况。采用Weibull分布函数建立了氯氧镁水泥砂浆防护混凝土的耐久性损伤劣化数值模型。结果表明,在盐卤侵蚀环境下掺入青稞秸秆灰的氯氧镁水泥砂浆防护钢筋混凝土在通电648 h后,钢筋的腐蚀电流密度仍小于0.2μA·cm^(-2),处于低锈蚀状态,锈蚀发展较为缓慢;Weibull分布函数可以有效地用于青稞秸秆灰改性的氯氧镁水泥砂浆防护混凝土中钢筋锈蚀劣化的损伤程度预测。

柠檬酸对硫氧镁水泥性能的影响

研究了柠檬酸对不同水灰比的硫氧镁水泥浆体性能的影响,柠檬酸的掺量分别为0.3%、0.5%、0.6%。测定了添加不同掺量的柠檬酸的硫氧镁水泥流动度、流变学参数、水化热、力学性能,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了硫氧镁水泥微观结构。结果表明:柠檬酸能够提高硫氧镁水泥的流动性,延缓硫氧镁水泥水化过程,改变硫氧镁水泥的流变参数,并且掺加柠檬酸可以改变硫氧镁水泥水化产物的组成。通过研究在90%的高湿度养护条件下柠檬酸掺量对抗压强度的影响发现,对于不同水灰比的硫氧镁水泥掺加柠檬酸的样品的抗压强度均可达到空白样品的2~3.5倍,说明柠檬酸的掺加能够显著提高硫氧镁水泥的耐水性,这对于其实际应用有重要的意义。

柠檬酸对氯氧镁水泥水化过程及性能的影响

研究了不同掺量(0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)的柠檬酸对氯氧镁水泥(MOC)凝结时间、抗压强度、电阻率、体积稳定性和耐水性的影响,并通过XRD和SEM分析了其作用机理。结果表明:掺入柠檬酸会延长MOC的凝结时间和水化诱导期,延缓水化进程,降低抗压强度,但能有效改善MOC的体积稳定性和耐水性;掺入柠檬酸会使MOC水化产物5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(相5)的含量增加,晶体形态改变;空白组浸水28 d后,其内部生成了大量片状Mg(OH)2;掺柠檬酸的试件浸水28 d后,其内部疏松多孔的Mg(OH)2较少,大量絮状相5相互搭接,使MOC的内部结构更加致密,耐水性得到提升。

碳化对含花岗岩石粉硫氧镁水泥的抗压强度和耐水性的影响

以CO_(2)气氛作为养护条件,研究了不同掺量的花岗岩石粉(GP)对硫氧镁(MOS)水泥性能的影响,结合X射线衍射仪(XRD)、同步综合热分析仪(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)和压汞仪(MIP)对MOS水泥水化产物及微观结构做了分析。结果表明,碳化28 d后的掺加40%GP的MOS水泥强度保留系数提高至1.12;碳化28 d后浸水120 d强度保留系数为0.94,较空白样提高了123.8%;MOS水泥碳化过程中基体内Mg(OH)_(2)转化为Mg CO_(3)·z H_(2)O晶体,有利于改善MOS水泥的力学性能;GP改善了MOS水泥孔结构,提高了密实度,降低了CO_(2)吸收率,减弱了CO_(2)的侵蚀作用;GP和碳酸镁相的共同作用提升了MOS水泥碳化后的力学性能和耐水性。

丙烯酸乳液改性氯氧镁水泥的性能及其机理研究

基于有机聚合物乳液的吸附及络合作用,采用丙烯酸乳液(AE)对氯氧镁水泥(MOC)进行改性,对改性后的MOC工作性能、力学性能、耐水性能及微观结构进行研究,揭示AE对MOC的改性机理.结果表明:AE在MOC中的分散作用可增大MOC的流动度;AE在水泥颗粒及水化产物表面形成的膜结构在抑制5·1·8相晶体生长的同时,还改变了晶体形态,对MOC的凝结时间及强度产生了影响;AE不仅降低了MOC内部有害孔的体积分数,还在MOC内部形成了膜结构,在这两者共同作用下,5·1·8相晶体的水解得以延缓,Mg(OH)_(2)晶体的生成量减少,从而改善了MOC的耐水性能.

外加剂对硫氧镁水泥泡沫混凝土性能影响

该文研究磷酸三钠、葡萄糖、有机酸C、有机酸盐D四种外加剂复掺对硫氧镁水泥泡沫混凝土抗压强度和耐水性的影响。并采用XRD、SEM表征硫氧镁水泥泡沫混凝土试样的物相组成和微观结构。结果表明,适当掺量的四种外加剂都能提高硫氧镁水泥泡沫混凝土抗压强度及耐水性,有机酸C对硫氧镁水泥泡沫混凝土抗压强度影响较大,有机酸C掺量为0.6%时,试块28 d抗压强度达到1.91 MPa;磷酸三钠可以有效改善硫氧镁水泥泡沫混凝土耐水性,当磷酸三钠掺量0.6%时,试块软化系数达0.8;复掺外加剂试样强度与耐水性得到提升,其28 d抗压强度达到2.1 MPa,是不掺外加剂试样的1.58倍,其软化系数达0.92。