Глина дисперсия

Значительное развитие быстрых эластических деформаций в пастах (нулевой и третий структурно-механические типы) указывает на плохую формуемость глин. Дисперсиям с таким развитием деформаций свойственно хрупкое разрушение структуры. Глинистые массы, относящиеся к первому и особенно ко второму структурно-механическим типам, отличаются преобладающим развитием медленных эластических деформаций. Они хорошо формуются, в результате чего образуют бездефектные керамические изделия, так как значительное развитие медленных эластических деформаций предотвращает в технологических процессах возможность разрушения коагуляционной структуры. Значительное развитие пластических деформаций является отличительной особенностью четвертого и пятого типов структур, пасты, относящиеся к этим типам, легко деформируются и проявляют склонность к пластическому разрушению. Таким образом, технологически лучшими являются глинистые пасты, от- [c.34]

Меньшее число межмолекулярных водородных связей, в которых (в среднем) участвует молекула воды, наряду с наличием противоионов приводит к понижению температуры замерзания граничного слоя. По данным [83, 103, 127], основная масса воды в дисперсиях Ы- и На-монтмориллонита замерзает в интервале от —3 до —5°С. Однако даже при —10 °С около 0,3 г Н2О на 1 г глины (что примерно соответствует количеству адсорбционно связанной воды при p/ps 0,9) еще остается незамерзшей. [c.42]

Подробные сведения о химической природе глин и их водных дисперсий приведены в части первой. [c.144]

Н , 502- ускоряется гидратация гипса, трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината. О том, что такое поглощение имеет место, помимо приведенных ранее данных, свидетельствует отставание роста величины pH во времени в глино-цементных смесях и смесях Сд5 с палыгорскитом по сравнению с исходными дисперсиями вяжущих — первые моменты гидратации (рис. 62). [c.143]

Это позволяет всесторонне рассматривать влияние различных факторов (концентрации реагентов, температуры, давления и др.) на изменение свойства глин, что имеет ва ное значение в ряде технологических процессов, таких, как стабилизация глинистых отложений при вскрытии их скважинами (предотвращение осыпей и обвалов), приготовлении и регулировании свойств глинистых дисперсий, применяемых в качестве промывочных жидкостей, и т. д. [c.41]

Практика бурения показывает, что при применении для продувки скважины газообразного агента ствол скважины в большинстве случаев сохраняет размеры, близкие к номинальным. Применение глинистых дисперсий в качестве промывочной жидкости содерн<ит ряд противоречий. С одной стороны, создавая противодавление на глины, они как бы способствуют устойчивости стенок скважины. С другой — перепад давлений в системе скважина — пласт вызывает фильтрацию и тем самым способствует течению физико-химических процессов, которые в различной мере, в зависимости от химического состава фильтрата, вызывают изменение механической прочности глинистых пород. При этом плотность глинистой корки, если она будет образовываться на стенках скважины, сложенных коллоидальными глинистыми породами, едва ли будет играть важную роль, поскольку сами глинистые породы сильно уплотнены и в приствольной зоне могут иметь значительно меньшую проницаемость, чем корка. [c.94]

Рис. 91. Зависимость деформации от времени (а) и (б), (в), е (г) от напряжения сдвига в концентрированных дисперсиях виноградовской глины при Й7 = 29,5%.

В работах П. А. Ребиндера и его школы показано, что дисперсии глин в воде образуют коагуляционные структуры — пространственные сетки с различной прочностью. Все механические свойства таких структур объясняются тем, что частички глины по участкам контактов всегда разделены остаточными тонкими, термодинамически устойчивыми прослойками водной среды, через которые действуют силы моле- [c.236]

Экспериментальные исследования С. П. Ничипоренко деформационных процессов дисперсий глин показали, что по характеру развития деформаций (быстрой эластической, медленной эластической и пластической), вычисленных из уравнения Шведова — Максвелла и Кельвина в сопоставимых условиях (Р = 20 10 дин см т = = 5002), можно определить следующие шесть структурно-механических типов таких систем (рис. 104) [c.241]

Типы структур водных дисперсий глин и структурно-механические характеристики определяют их поведение в эксплуатации. Преобладающее развитие быстрых эластических -деформаций (нулевой и третий структурно-механические типы) указывает на большую устойчивость глинистых суспензий (что делает их пригодными для приготовления буровых растворов) и плохую формуемость паст. Керамическим [c.241]

Структурно-механические характеристики дисперсий глинистых минералов и глин [c.243]

Рис. 106. Кривые устойчивости Ку = I (С) водных дисперсий глин и глинистых минералов

В настоящее время изданы обобщающие монографии, касающиеся физико-химической механики контактных взаимодействий металлов, дисперсий глин и глинистых минералов. Однако в области вяжущих веществ, в частном случае тампонажных растворов, такие обобщения практически отсутствуют. В этом направлении накоплен большой экспериментальный материал, который изложен в разрозненных статьях, в специальных журналах, информационных изданиях. Уже сейчас высказан ряд различных гипотез и предположений о механизме формирования дисперсных структур в твердеющих системах, которые требуют однозначной трактовки с позиций физико-химической механики с использованием данных об этих процессах, получаемых с помощью различных физических, физико-химических и других методов исследований. Поэтому, наряду с изданием монографии С. П. Ничипоренко с соавторами Физико-химическая механика дисперсных минералов , немаловажное значение имеет издание настоящей книги. Исходя из имеющихся экспериментальных данных в книге сформулированы некоторые принципы и закономерности формирования дисперсных структур на основе вяжущих веществ. Конечная задача физико-химической механики заключается в получении материалов с требуемыми свойствами и дисперсной структурой, с высокими прочностью, термостойкостью и долговечностью в реальных условиях их работь и в научном обосновании оптимизации технологических процессов получения тампонажных растворов и регулировании их эксплуатационных показателей. Для этих целей широко используется обнаруженный авторами в соответствии с кривой кинетики структурообразования цементных дисперсий способ их механической активации, который получил вполне определенную трактовку. В отношении цементирования нефтяных и газовых скважин разработаны глиноцементные композиции с применением различного рода поверхностно-активных веществ, влияющих на процессы возникновения единичных контактов и их прочность в пространственно-коагуляционной, коагуляционно-кристаллизационной и конденсационно-кристаллизационной структурах. [c.3]

Анализируя данные табл. 11, можно заметить, что небольшие добавки глины быстро уменьшают удельный вес дисперсии с 1,85 до 1,65 г/см , незначительно понижая при этом прочность камня введение дополнительного количества глины менее эффективно сказывается на удельном весе раствора. Уменьшение удельного веса до минимальных значений возможно лишь за счет увеличения водо-твер-дого отношения, что трудно совмещается с остальными свойствами смеси. [c.152]

Водные дисперсии Na-монтмориллонита, которые относятся ко второй группе кривых /Су—С(Ку> 1), при малых концентрациях дисперсной фазы (14—18%) обладают высокими значениями условного модуля деформации и коэффициента устойчивости. Процесс пептизации и самопроизвольного диспергирования (за счет иона натрия) способствует увеличению числа частичек в единице объема и повышению непосредственных контактов дисперсной фазы, которые принимают участие в процессах коагуляционного структурообразования водных дисперсий глин. Это вызывает резкое развитие быстрых эластических деформаций и повыше- ,сех ние агрегативной устойчи- , вости системы (/Су > 2). При [c.246]

Рис. 107. Диаграмма развития деформаций в водных дисперсиях глин и глинистых минералов (концентрация дисперсной фазы 14—46%)

Рис. 108. Зависимость основных структурномеханических характеристик водных дисперсий глин и глинистых минералов от концентрации дисперсной фазы. Обозначения те же, что и на рис. 106. Заштрихована область необходимых значений для устойчивого состояния водных дисперсий.

Коагуляционные дисперсные структуры образуются пигментами и наполнителями лаков, красок, полимеров. Характерный пример тиксо-тропных структур — это пространственные сетки, возникающие в дисперсиях глин при их коагуляции под действием электролитов благодаря способности к структурообразованию в водных средах высокодисперсные (бентонитовые, монтмориллонитовые) глины широко используются в качестве основного ко.мпонента промывочных буровых растворов (см. 3 данной главы). [c.320]

Типы структур водных дисперсий глин, равно как и структурномеханические характеристики последних, определяют их поведение в эксплуатации. Преобладающее развитие быстрых эластических деформаций (нулевой, третий и частично четвертый структурномеханические типы) указывает на большую устойчивость глинистых суспензий, что делает их весьма пригодными для приготовления буровых растворов. Наоборот, значительное развитие пластических деформаций, являющееся отличительной особенностью пятого типа структур, свидетельствует о неустойчивости и хорошей текучести [c.22]

S в Хч Рис. 74. Кривые кинетики структурообразования в водных дисперсиях цемента (/), глино-цемента (2), цемента и угля (3) при 20° С и цемента (4), глино-цемента (5) при 75° С. В/Ц = = 0,8. [c.146]

Анализируя данные, видим, что введение в дисперсии вяжущих тонко размолотой глины способствует очень быстрому становлению пространственной коагуляционной структуры из гидратированных исходных зерен вяжущего и частичек глинистого минерала. Эта первичная коагуляционная структура отличается при всех температурах повышенной прочностью, что свидетельствует, о большой энергетической активности поверхности вяжущего в присутствии глины. [c.147]

С целью выяснения влияния дисперсности агрегатов наполнителя (известно, что отдельные палочкообразные частицы палыгорскита агрегированы в пачки, поэтому размер такой структурной единицы будет намного превышать габариты единичной палочки) на свойства дисперсии и прочность камня, палыгорскит вводили в смесь в виде более тонкоразмолотого порошка (удельная поверхность по Това-рову 150 ООО см 1г) и в виде суспензии. Суспензии готовились перемешиванием в мешалке в течение 2 ч, а вплоть до максимального диспергирования глины—в течение двух-трех суток. Агрегаты частиц палыгорскита считались практически диспергированными в [c.152]

По дисперсности шламы представляют собой ионные, молекулярные и коллоидные дисперсии, не имеющие себе равных среди материалов, полученных механическим измельчением или образовавшихся в природе (цемент, глина). В отличие от твердых отходов, они не требуют сложной и энергоемкой операции помола [40]. Осадки сточных вод гальванических производств являются поли-дисперсными системами с размером частиц 1-20 мкм, из них около 70 % составляют фракции 1-10 мкм. [c.21]

Влияние температуры на кинетику седиментации показано на рис.3.5-3.6. Очевидно, что при увеличении температуры интенсифицируется броуновское движение частиц глины, что способствует более равномерному распределению их в объеме, и, как следствие, стабилизации дисперсии. Отсюда следует, что полученные системы можно применять для обработки высокотемпературных пластов, поскольку стабильность суспензий увеличивается. [c.69]

Такие комплексы являются коагулянтом водных дисперсий кремнезема и глин, имеющих отрицательный заряд поверхности. Коагуляция частиц, имеющих формулу [c.152]

Для более полной характеристики измевения свойств глинистых минералов и пород при их набухании предложено оценивать структурно-механические показатели высококонцентрированных глинистых дисперсий величиной в гс/см, а изменение объема набухших проб глин при снятии внешнего давления — величиной структурно-адсорбционных деформаций АУ в %. [c.41]

Набухание сопровождается развитием давления на окружающие частицы, которые при потере сцепления могут или уплотняться (высокая пористость), или перемещаться в сторону наименьших сопротивлений, т. е. в скважину. Величина прочности сцепления набухших глин может характеризоваться структурномеханическим показателем высококонцентрированных глинистых дисперсий, т. е. предельным напряжением сдвига Как движущая сила, вызываемая давлением набухания (расклинивающим давлением но Б. В. Дерягину), так и величина перемещения глинистых пород зависят от перепада давления, величины зоны с пониженным перепадом давления, геологических условий, величины обобщенного показателя устойчивости. Эти факторы обусловливают изменение стабильности стенок скважины — кавернообразование или выпучивание глинистых пород с последующим обрушением. В сланцевых глинистых породах набухание происходит по плоскостям спайности и сланцеватости в отличие от однородных глин, набухание которых протекает во всем объеме. В процессе литогенеза сланцевых глинистых пород под действием массы вышележащих пород частицы приобретают параллельную ориентацию с наличием поверхностей скольжения между агрегатами или сильно уплотненными пластинами. Электронномикроскопи-ческие исследования глинистых частиц, взятых с поверхности скольжения ориентированной массы, показали их высокую дисперсность [91. Образование этого слоя обязано деформационным смещениям пластинок глинистых пород в связи с поступлением воды и взвешенных в ней коллоидных частиц [76, 89]. Оседая на [c.103]

ТИКСОТРОПИЯ — способность некоторых дисперсных систем обратимо разжижаться при достаточно интенсивных механических воздействиях и отвердевать при пребывании в покое. Т.— характерное свойство коагуляционных структур, т. е. пространственных сеток, образованных твердыми частицами, соприкасающимися лншь в отдельных точках через тончайшие прослойки воды. Примерами типичных тиксотропных структур являются системы, образующиеся при коагуляции водных коллоидных дисперсий гидроксидов железа и алюминия, пентоксида ванадия, суспензий бентонитовой глины, каолина и др. Т. дисперсных систем имеет большое практическое значение. Этими свойствами должны обладать консистентные смазки, лакокрасочные материалы, керамические массы, промывные растворы, применяемые при бурении скважин, многие пищевые продукты. [c.249]

Хорошо сольватирующиеся лиофильные дисперсные системы образуются путем самопроизвольного диспергирования. Такие системы термодинамически устойчивы благодаря тому, что образование объемных сольватных оболочек вокруг возникающих частиц дисперсной фазы препятствует возрастанию энергии Гиббса AG. Примерами таких систем являются дисперсии некоторых глин и поверхностно-активных веществ (ПАВ), растворы высокомолекулярных веществ (ВМВ). [c.369]

В области коллондной химии и физико-химической механики природных дисперсий, прежде всего глин.ист.ых минералов, а также в исследов,алиях пО вер.хиост о-активных веществ передовая роль принадлежит украинской школе, возглавляемой Ф. Д. Овчаренко, и узбекской школе под руководством К. С. Ахмедова коллоиднохимические и реологические свойства торфа исследованы М. П. Воларовичем, И. И. Лиштваном. [c.12]

При самых малых напряжениях сдвига система может вести себя как твердообразиая с высокой вязкостью (модель Кельвина — участок I) исследования релаксационных свойств коагуляционных структур, возникающих в таких умеренно концентрированных водных дисперсиях бентонитовых глин, установили, что при малых напряжениях сдвига наблюдается упругое последействие, связанное с взаимной ориентацией анизометричных частиц, способных участвовать в тепловом движении (т. е. имеющее энтропийную природу). Высокие значения вязкости обусловлены перетеканием дисперсионной среды из уменьшающихся в размере ячеек в соседние через узкие зазоры и со скольжением частиц относительно друг друга. [c.327]

Овчаренко Ф. Д. Гидрофильность глин и глинистых минералов. Киев, 196Г, Круглицкий Н, Н, Основы физико-химической механики, Киев, 1975, ч. I 1976, ч, 2 Ахмедов К. С. Структурообразование в милеральных дисперсиях. Ташкент, 197 , МискарлиА. К. Коллоидная химия промывочных глинистых суспензий. Баку, 1963 Ослпов В, И. Природа прочностных и деформационных свойств глинистых пород. М 1979. [c.331]

Рис. 10. Зависимость условного модуля деформации Е , быстрой e , медленной е , эластических и пластических 8 Т деформаций от времени озвучивания дисперсий Черкасской палыгорскит-монтмориллонитовой Хмин глины.

Если структурообразующие наполнители способствуют сохранению устойчивости коагуляционной структуры в динамических условиях (прн засолении и нагреве раствора), то водоотдача растворов не увеличивается. Поэтому оптимальный наполнитель цементной тампонажной смеси должен отличаться прежде всего большой удельной поверхностью, анизометричностью и высокой дисперсностью частиц, а его суспензии термосолеустойчивостью, ибо эти факторы обусловливают раннее формирование прочной коагуляционной структуры в дисперсии глины и цемента и могут обеспечивать стабильность ее в процессе закачки в затрубное пространство и, следовательно, снизить проницаемость камня. [c.118]

Рис. 60 иллюстрирует различную скорость процессов структурообразования и характер их течения в твердеющей системе цемент — глина — вода в зависимости от кристаллического строения используемых глинистых минералов. Наиболее быстрое образование пространственной коагуляционной структуры, соответствующее концу первой стадии и сопровождающееся деструктивными явлениями (спад резонансной частоты), наблюдается в цементно-палыгорскито-вой и монтмориллонитовой суспензиях (через 32—40 мин от начала твердения) наименее в дисперсиях с использованием в качестве наполнителя каолинита и гидрослюды (соответственно через 55 и 57 мин от начала твердения). Подобная закономерность имеет место при образовании и развитии на основе сформировавшейся коагуляционной структуры пространственного кристаллизационного каркаса. Третья стадия структурообразования происходит в интервале 180— 240 мин для цементно-глинистых дисперсий с добавками палыгорскита, монтмориллонита и каолинита для гидрослюдистой добавки этот выход наступает несколько позже. [c.124]

По данным [16], Са (0Н)2 вступает во взаимодействие с SiOj, содержащейся в глине, с образованием низкоосновных гидросиликатов кальция в условиях высоких температур и давлений. Отмечено также, что в бетонах при автоклавной обработке глиноземистая составляющая вступает во взаимодействие с Са (0Н)2, давая гидроалюминаты кальция [351]. Анализ данных ДТА и термогравиметрии, потерь веса образцов при прокаливании и тепловых эффектов смачивания наряду с измерением pH дисперсий и кинетики структурообразования на ранних стадиях формирования структуры в суспензиях цементно-палыгорскитовых образцов, а также аналогичное изучение системы jS — палыгорскит — НаО помогли создать, по крайней мере, рабочую гипотезу, удовлетворительно объясняющую свойства цементно-палыгорскитовых смесей. [c.132]

Силикатные к л ей-водные р-ры силикатов N3 или К (жидких стекол) или дисперсии на их основе содержат наполнители (глина, СиО, 8102, Р Оз), модифицирующие добавки (Р2О5, У20з, алюминат N3 или др.). Отверждаются 1) при комнатной т-ре под действием твердых отвердителей ( 328104, целлюлозная бумага) или при изменении pH среды после введения наполнителей 2) при т-рах до 100 °С в результате испарения воды, коаг>ляции и поликонденсацин. Клеевые соед. работоспособны до П00°С. Недостатки-гигроскопичность клеевой прослойки и снижение диэлектрич. св-в при повыш.. т-рах. Применяют для склеивания керамики, стекол, асбеста, металлов, картона, бумаги и др. материалов в радиоэлектронике, авиац. и металлургич. пром-сти. [c.405]

Описанные особенности гидратационного процесса в суспензиях цемента и Сз5 в присутствии палыгорскита не могли не отразиться на кинетике структурообразования этих дисперсий. На рисунках 73 и 74 представлены кинетики изменения модуля суспелзиях СдЗ с глиной, цемента с глиной при различных темперк-турах на ранних стадиях твердения показана (рис. 58 и 59) также кинетика структурообразования дисперсий цемента и влино-цемента в течение длительного времени. [c.147]

При закачке сточных вод в пласт вносится значительное количество мехпримесей, окисленных и загущенных нефтепродуктов, в результате чего снижается приемистость скважин и, в конечном счете, коэффициент нефтеизвлечения. Взвешенные частицы оказывают также значительное влияние на реологические свойства нефти. Анализ дегазированных проб нефти Ромащкинского месторождения показал, что все они являются нелинейно-вязкими жидкостями, что связано с содержанием в них мельчайших частиц глины, кремнезема, кальцита, железной окалины и других примесей, ведущих к образованию нефтяных дисперсий со сложным реологическим поведением. [c.144]

Произвольная замена бентонитовой глины на глинонорошок из так называемых карьерных глин абсолютно не допустима, так как в большинстве случаев эти глины являются крупнодисперсными, слабо набухающими и не позволяют получать устойчивых дисперсий, что необходимо для эффективной обработки пласта. [c.123]

Положит Д обусловлена гл обр тем, что при высоком объемном содержании твердой дисперсной фазы увеличивается число контактов между частицами и уменьшается доля своб объема , заполненного дисперсионной средой Сдвиговая деформация таких систем возможна при условии перемещения частиц в направлении, нормальном к направлению сдвига, т е при условии увеличения объема системы Д сравнительно малоконцентрир дисперсий м б вызвана, кроме того, сильной анизотропией частиц и их разворотом при деформировании до ориентации в направлении сдвига, по-видимому, это является причиной Д иек-рых видов глин, водных дисперсий пентоксида ванадия, хризотилового асбеста и др [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология