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2024/7/12 17:18:55《Cement and Concrete Research》期刊上发表的论文《Influence of curing temperature on the hydration and strength development of Class G Portland cement》主要研究了养护温度对Class G油井水泥水化和强度发展的影响。以下是对这项研究的概括:
1. 研究目的:探究不同养护温度(15至87°C)对Class G油井水泥的水化行为和强度发展的影响,以期更好地理解油井水泥在高温条件下的性能。
2. 实验方法:
- 使用等温量热法(Isothermal Calorimetry)监测水化放热。
- 利用热重分析(Thermo-Gravimetric Analysis, TGA)测量不可蒸发水含量。
- 采用基于Rietveld精修的定量X射线衍射(Quantitative X-ray Diffraction, QXRD)分析水泥的水化程度。
3. 强度评估:
- 通过非破坏性超声波测试和破坏性压碎测试来评估水泥的强度发展。
4. 主要结果:
- 水化热、不可蒸发水含量和水化程度与养护温度的关系大致呈线性,与养护温度关系不大。
- 养护温度对水化速率和强度发展速率有显著影响,可以通过等效年龄法结合阿伦尼乌斯定律进行建模。
5. 水化行为:
- 在高温(≥60°C)下,水化速率对养护温度的敏感性显著降低。
6. 强度发展:
- 养护温度对强度发展的影响小于对水化速率的影响,可能是由于高温加速了水化,但同时也可能导致水泥微观结构变粗糙,两者效应相互抵消。
7. 活化能:
- 从水化分析得到的表观活化能高于从强度发展分析得到的活化能。
8. 结论:
这项研究对于设计能够在Ji端温度条件下使用的油井水泥系统具有重要意义,尤其是在石油工业中,油井水泥需要在从低温到超过200°C的高温环境中保持其性能。