RU2644629C1 - Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644629C1 RU2644629C1 RU2016147253A RU2016147253A RU2644629C1 RU 2644629 C1 RU2644629 C1 RU 2644629C1 RU 2016147253 A RU2016147253 A RU 2016147253A RU 2016147253 A RU2016147253 A RU 2016147253A RU 2644629 C1 RU2644629 C1 RU 2644629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- guide
- cement mortar
- mold
- cement
- cone
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
- G01N19/04—Measuring adhesive force between materials, e.g. of sealing tape, of coating
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности к устройствам и способам определения адгезии цементного камня к металлу. Сущность: осуществляют фиксацию вертикальной направляющей, установку коаксиально формы, заполнение зазора между ними цементным раствором, отверждение цементного раствора в водной среде при заданной температуре, проведение испытания с выдавливанием направляющей прессом из отвержденного цементного раствора. Направляющую изготавливают в виде конуса, а внутреннюю поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором, причем при отверждении цементного раствора форму сверху закрывают крышкой для исключения взаимодействия раствора с водной средой и нарушения водоцементного соотношения раствора, причем водную среду подбирают исходя из скважинных условий, в которых предполагается использование цементного раствора. Устройство содержит зафиксированную вертикально на основании направляющую с установленной коаксиально формой, пространство между направляющей и формой заполнено отвержденным цементным раствором, причем направляющая выполнена с возможностью взаимодействия с прессом для выдавливания из отвердевшего цементного раствора. Направляющая выполнена в виде конуса, а внутренняя поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором. Технический результат: снижение материальных затрат и повышение точности исследований. 2 н.п. ф-лы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области испытаний материалов, в частности к устройствам и способам определения адгезии цементного камня к металлу.
Известны способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления (Расширяющийся тампонажный цемент / Новохатский Д.Ф. и др. // Нефтяное хозяйство. - 2007. - №6 - с. 42-43), содержащее коническую металлическую форму, в которую заливается цементный раствор. После отверждения цементного раствора в форме он выпрессовывается цилиндрическим металлическим пуансоном (направляющей) в обойму.
Предлагаемый способ определения адгезии предполагает применение расширяющихся тампонажных смесей на основе тампонажных цементов и специальных минеральных добавок, способствующих расширению цементного камня. Цементный раствор заливается во внутреннюю конусную поверхность металлической формы и помещается в водную среду прибора для определения линейного расширения цементного раствора до его отверждения. Затем форму с застывшим цементным раствором помещают в цилиндрическую металлическую обойму. Металлическим пуансоном цилиндрической формы усилием пресса сверху из формы выдавливается цементный камень.
Недостатки данного способа: он не предусматривает перед заливкой цементного раствора подготовку и обеспечение одинаковой чистоты обработки поверхности формы, контактирующей с цементным раствором, кроме того, открытая поверхность застывающего цементного раствора контактирует с окружающей водой, что влияет на состав цементного раствора.
Предлагаемое устройство для определения адгезии включает металлическую форму с продольным конусным отверстием, заполняемым отверждаемым цементным раствором, выполненным с возможностью взаимодействия с цилиндрическим пуансоном для выдавливания прессом цементного камня из формы.
Недостатки данного устройства: из-за конусной поверхности формы расширяющие свойства застывающего цементного раствора различны по высоте заливаемой формы, происходит неравномерное застывание цемента, передаваемая пуансоном нагрузка неравномерно распределяется на поверхность контакта цементного камня с формой, что искажает результат измерений.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу и устройству являются способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления (Использование латекса для повышения качества крепления скважин в условиях Крайнего Севера / Хлебникова В.Н. и др. // Башкирский химический журнал. - 2010. - №3. - Т. 17).
Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора включает установку и фиксацию в отверстии пластины вертикального цилиндра, на которой коаксиально устанавливают форму в виде полипропиленового кольца. Кольцевой зазор между цилиндром и формой заполняют цементным раствором, залитую форму помещают в герметичный контейнер со стаканчиком с водой. Через сутки после отверждения цементного раствора форму заливают пресной водой при температуре 20-24°C, из которой форму с отвердевшим цементным раствором извлекают уже в момент испытаний, которые осуществляют механическим воздействием пресса на цилиндр для его выдавливания из отвердевшего цементного раствора с определением максимального усилия сдвига.
Недостатки способа: обработка поверхности металлических цилиндров мелкими фракциями песка в мельнице MiniMill II производится до приобретения «матового» вида, что не подтверждает одинаковую чистоту обработки, а необходимость приобретения мельницы ведет к удорожанию способа, кроме того, отверждение цементного раствора происходит в пресной воде при комнатной температуре, что не соответствует скважинным условиям.
Устройство для осуществления способа включает установку и фиксацию в отверстии пластины вертикального цилиндра, на которой коаксиально устанавливают форму в виде полипропиленового кольца, кольцевой зазор между цилиндром и формой заполняют цементным раствором, причем цилиндр выполнен с возможностью взаимодействия с прессом для выдавливания из цементного раствора.
Недостатки данного устройства: при использовании металлического цилиндра из-за отсутствия у него конусности при определении адгезии большую погрешность в результаты измерений вносит наличие сил трения на границе контакта цилиндра с цементным камнем.
Техническими задачами предлагаемого способа и устройства являются снижение материальных затрат за счет исключения дополнительного оборудования и повышение точности исследований за счет подготовки поверхности направляющей в зоне контакта с цементным раствором, использования конусной поверхности направляющей и внутренней поверхности формы.
Технические задачи решаются способом определения адгезии отвержденного цементного раствора, включающим фиксацию вертикальной направляющей, установку коаксиально формы, заполнение зазора между ними цементным раствором, отверждение цементного раствора в водной среде при заданной температуре, проведение испытания с выдавливанием направляющей прессом из отвердевшего цементного раствора.
Новым является то, что направляющую изготавливают в виде конуса, а внутреннюю поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором, при этом при отверждении цементного раствора форму сверху закрывают крышкой для исключения взаимодействия раствора с водной средой и нарушения водоцементного соотношения раствора, причем водную среду подбирают исходя из скважинных условий, в которых предполагается использование цементного раствора.
Технические задачи решаются устройством для определения адгезии отвержденного цементного раствора, включающим зафиксированную вертикально на основании направляющую с установленной коаксиально формой, пространство между направляющей и формой заполнено отвержденным цементным раствором, причем направляющая выполнена с возможностью взаимодействия с прессом для выдавливания из отвержденного цементного раствора.
Новым является то, что направляющая выполнена в виде конуса, а внутренняя поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором.
На фиг. 1 изображены сборка и заливка устройства цементным раствором.
На фиг. 2 изображено устройство перед испытанием.
Устройство состоит из металлической цилиндрической формы 1 (фиг. 1 и 2) с внутренней конической поверхностью 2 и вставленной внутрь металлической направляющей конической формы 3 с одинаковым кольцевым зазором 4 по всей высоте формы 1, направляющая широким торцом 5 (фиг. 1) фиксируется, например, в центральном углублении 6 основания 7 (или на оси, резьбе и т.д. - на фиг. 1 не показано), а широкий торец формы 8 фиксируется в краевом углублении 9 основания. На верхнем торце формы 10 зафиксирована крышка 11, имеющая отверстие 12. При испытании форму 1 (фиг. 2) с отвержденным цементным раствором в кольцевом зазоре 4 и направляющей 3 вставляют в торцевую проточку 13 обоймы 14 и устанавливают между прессом 15 и пуансоном 16.
Способ реализуется следующим образом. Предварительно коническая поверхность направляющей 3 (фиг. 1 и 2) промывается безводным растворителем и осушается. Направляющая широким торцом 5 (фиг. 1) фиксируется в центральном углублении 6 основания 7, а широкий торец формы 8 фиксируется в краевом углублении 9 основания 7. Углубление 6 и краевое углубление 9 основания 7 центрируют направляющую 3 и форму 1, обеспечивая одинаковый кольцевой зазор между ними. В кольцевой зазор 4 заливают цементный раствор до верхней торцевой поверхности 10 формы 1 и накрывают крышкой 11, имеющей отверстие 12 для выхода цементного состава при расширении, помещают устройство в термостат с температурой воды, соответствующей пластовым условиям. Может быть использован водный термостат, соответствующий требованиям ГОСТ 26798.1-1996. Через сутки форму 1 с отвержденным цементным раствором в кольцевом зазоре 4 и направляющей 3 (фиг. 2) вставляют в торцевую проточку 13 обоймы 14. Собранное устройство устанавливают между прессом 15 под пуансоном 16. Создаваемое усилие пресса (не показан) выталкивает направляющую 3 из кольцевого зазора 4 в обойму 14. Пресс фиксирует усилие сдвига направляющей, рассчитывают среднее значение усилия сдвига направляющей (F), затем рассчитывают адгезию (Рад) по формуле
где F - среднее значение усилия сдвига направляющей, кН;
L - образующая конусной поверхности, м;
D1 - радиус нижнего основания, м;
D2 - радиус верхнего основания, м.
В ходе испытания нескольких образцов разброс измеряемых параметров составил не более 7%, а в наиболее близком аналоге - не менее 12%.
После испытаний коническая поверхность направляющей подвергается механической (токарной) обработке с обеспечением одинаковой чистоты обработки и одинаковых геометрических размеров поверхности пуансонов, планируемых к использованию в одной серии испытаний, и до проведения последующих испытаний они хранятся в антикоррозионной жидкости.
Claims (2)
1. Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора, включающий фиксацию вертикальной направляющей, установку коаксиально формы, заполнение зазора между ними цементным раствором, отверждение цементного раствора в водной среде при заданной температуре, проведение испытания с выдавливанием направляющей прессом из отвержденного цементного раствора, отличающийся тем, что направляющую изготавливают в виде конуса, а внутреннюю поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором, причем при отверждении цементного раствора форму сверху закрывают крышкой для исключения взаимодействия раствора с водной средой и нарушения водоцементного соотношения раствора, причем водную среду подбирают исходя из скважинных условий, в которых предполагается использование цементного раствора.
2. Устройство для определения адгезии отвержденного цементного раствора, включающее зафиксированную вертикально на основании направляющую с установленной коаксиально формой, пространство между направляющей и формой заполнено отвержденным цементным раствором, причем направляющая выполнена с возможностью взаимодействия с прессом для выдавливания из отвердевшего цементного раствора, отличающееся тем, что направляющая выполнена в виде конуса, а внутренняя поверхность формы - в виде конуса, параллельного конусу направляющей, для получения по всей высоте формы одинакового кольцевого зазора между ними, заполняемого цементным раствором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147253A RU2644629C1 (ru) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147253A RU2644629C1 (ru) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2644629C1 true RU2644629C1 (ru) | 2018-02-13 |
Family
ID=61227028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147253A RU2644629C1 (ru) | 2016-12-01 | 2016-12-01 | Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2644629C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690410C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2019-06-03 | Евгений Владимирович Мокренко | Способ определения прочности сцепления (адгезии) отвердевшего стоматологического цемента с основанием и устройство для его реализации |
| RU2773839C1 (ru) * | 2021-08-17 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Способ определения адгезии цементного камня к полиэтиленовой пленке |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU125934A1 (ru) * | 1959-04-16 | 1959-11-30 | Ю.И. Арутюнов | Способ определени сцеплени твердеющего цементного раствора с металлом или другими материалами |
| SU1200174A1 (ru) * | 1984-06-15 | 1985-12-23 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Способ определени прочности сцеплени соединени |
| RU56624U1 (ru) * | 2005-10-31 | 2006-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" ФГОУ ВПО КГАСУ | Устройство для определения прочности строительных материалов на срез |
| CN105067517A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-18 | 北京市房地产科学技术研究所 | 一种砌体砂浆抗剪强度的原位推定方法 |
-
2016
- 2016-12-01 RU RU2016147253A patent/RU2644629C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU125934A1 (ru) * | 1959-04-16 | 1959-11-30 | Ю.И. Арутюнов | Способ определени сцеплени твердеющего цементного раствора с металлом или другими материалами |
| SU1200174A1 (ru) * | 1984-06-15 | 1985-12-23 | Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо | Способ определени прочности сцеплени соединени |
| RU56624U1 (ru) * | 2005-10-31 | 2006-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" ФГОУ ВПО КГАСУ | Устройство для определения прочности строительных материалов на срез |
| CN105067517A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-11-18 | 北京市房地产科学技术研究所 | 一种砌体砂浆抗剪强度的原位推定方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2690410C1 (ru) * | 2018-05-17 | 2019-06-03 | Евгений Владимирович Мокренко | Способ определения прочности сцепления (адгезии) отвердевшего стоматологического цемента с основанием и устройство для его реализации |
| RU2773839C1 (ru) * | 2021-08-17 | 2022-06-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Способ определения адгезии цементного камня к полиэтиленовой пленке |
| RU2778799C1 (ru) * | 2021-10-15 | 2022-08-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования "Новосибирский государственный аграрный университет" | Прибор для определения адгезии цементного камня к полиэтиленовой пленке |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Saak et al. | A generalized approach for the determination of yield stress by slump and slump flow | |
| Sanjayan et al. | Vibration induced active rheology control for 3D concrete printing | |
| Roussel | Correlation between yield stress and slump: comparison between numerical simulations and concrete rheometers results | |
| Nguyen et al. | Correlation between L-box test and rheological parameters of a homogeneous yield stress fluid | |
| Ngo et al. | Use of tribometer to estimate interface friction and concrete boundary layer composition during the fluid concrete pumping | |
| RU2644629C1 (ru) | Способ определения адгезии отвержденного цементного раствора и устройство для его осуществления | |
| CN108152103A (zh) | 一种饱和重塑黏性土环刀试样的制备装置及其使用方法 | |
| Mizani et al. | Method-dependent variation of yield stress in a thickened gold tailings explained using a structure based viscosity model | |
| Wangler et al. | Printable cement-based materials: fresh properties measurements and control | |
| CN209166941U (zh) | 一种饱和重塑黏土圆环柱试样的制备装置 | |
| Moeini et al. | Yield stress of fine cement-based mortars: Challenges and potentials with rotational and compressional testing methods | |
| Rangeard et al. | Determination of the consolidation coefficient of low compressibility materials: application to fresh cement-based materials | |
| Vanhove et al. | Forced bleeding test to assess stability of flowable concrete | |
| Moeini et al. | Use of the chemical and mineral admixtures to tailor the rheology and the green strength of 3D printing cementitious mixtures | |
| Axelsson et al. | A robust method to determine the shear strength of cement-based injection grouts in the field | |
| Rabideau et al. | Internal flow characteristics of a plastic kaolin suspension during extrusion | |
| Shan et al. | Experimental investigation of flow of fresh self-compacting concrete in improved L-box | |
| Carter et al. | Measurement of the water retentivity of cement mortars | |
| CN107976369B (zh) | 一种用于盾构法同步注浆的模拟系统及实验方法 | |
| Vanhove et al. | Influence of the formwork removal by polarization on the facing aesthetics in reinforced concrete | |
| Djelal et al. | Analysis of friction and lubrication conditions of concrete/formwork interfaces | |
| Lu et al. | Effect of fly ash on compressive strength degradation due to calcium leaching procedure | |
| CN206300868U (zh) | 一种检测自流平砂浆流动性的装置 | |
| KR101922632B1 (ko) | 모르타르의 유동성 평가 시험 방법 및 그 시험 장치 | |
| Hafid et al. | Estimating measurement artifacts in concrete rheometers from MRI measurement on model materials |