Aku cementēšanas metodes un tehnoloģijas: kā sagatavot un ieliet javu

Pēc urbuma urbšanas brīvās smilšainās augsnēs sākas posms, kura mērķis ir apvalka cauruļu nostiprināšana. Tajā pašā laikā stumbrs jāaizsargā no bojājumiem, agresīviem gruntsūdeņiem, korozijas un citām negatīvām parādībām. Tas ir tāds process kā aku cementēšana.

Cementēšanas darbus veikt patstāvīgi ir diezgan grūti, taču tas ir iespējams, ja jums ir zināšanas par pasākuma tehnoloģiju. Mēs jums pateiksim, kāpēc cementēšana ir nepieciešama un kas jums jāpievērš uzmanība, veicot darbu. Skaidrības labad materiālā ir tematiski fotoattēli un video.

Kāpēc cementēt aku?

Aku cementēšana ir process, kas seko tūlīt pēc pabeigšanas. urbšanas operācijas. Cementēšanas procedūra sastāv no tā, ka cementa virca tiek ievadīta gredzenā vai gredzenā (ja apvalks savukārt tiek ievietots plašākā polietilēna caurulē), kas laika gaitā sacietē, veidojot monolītu urbumu.

Cementa javu šajā gadījumā sauc par “šuvju iepildīšanu”, un pats process ir “iespraužams”. Sarežģīts inženiertehniskais process, ko sauc par labi cementējošu tehnoloģiju, prasa noteiktas zināšanas un īpašu aprīkojumu.

Vairumā gadījumu ūdens avotus var vilkt ar savām rokām, kas ir daudz lētāk nekā piesaistīt speciālistus.

Aku cementēšana ir pasākumu kopums, kura mērķis ir nostiprināt apvalku un apvalku no iežu iznīcinošā sānu spiediena un gruntsūdeņu ietekmes

Pareizi veikta aku pievienošana ūdenim veicina:

• urbuma struktūras izturības nodrošināšana;
• akas aizsardzība no gruntsūdeņiem un augstiem ūdeņiem;
• apvalka nostiprināšana un aizsargāšana no korozijas;
• palielināt ūdens avota dzīvi;
• lielu poru, tukšumu, spraugu novēršana, caur kurām nevēlamās daļiņas var iekļūt ūdens nesējslānī;
• urbšanas šķidruma pārvietošana ar cementu, ja urbšanas laikā tika izmantots pirmais.

Izgatavotā ūdens kvalitāte un urbuma ekspluatācijas īpašības būs atkarīgas no tā, cik labi tiek veikta cementēšana. Cementēšana tiek veikta arī pamestām akām, kuras vairs netiks izmantotas.

Ūdens avotu cementēšanas soļi

Viss cementēšanas process sastāv no vairākiem posmiem, katram no kuriem ir savas nianses:

1. Cementa vircas pagatavošana, lai piepildītu anusus.
2. Sagatavota cementa padeve urbumam.
3. Javas injekcija vagīnā.
4. Cementa javas sacietēšanas periods.
5. Cementēšanas kvalitātes kontrole.

Katrā posmā ir jāizmanto noteikti instrumenti un īpašs aprīkojums. Nepieciešamo materiālu aprēķinus vislabāk var veikt pirms javas ievadīšanas, jo pievienošanas procesam vajadzētu turpināties nepārtraukti, un, ja, piemēram, jums nav pietiekami daudz cementa javas, tad tas negatīvi ietekmēs cementēšanas kvalitāti. Mēs sīkāk apsvērsim vissvarīgākos posmus.

Retos gadījumos ūdens nesējslāņiem nav nepieciešama cementēšana, mēs runājam par akām, kuru viss dziļums notiek blīvās māla augsnēs

1. posms - aprīkojuma sagatavošana

Viss darbs pie ūdens nesējslāņu cementēšanas jāveic stingri saskaņā ar tehniskajām prasībām, kuru pārkāpšana novedīs pie sliktas kvalitātes cementēšanas.

Sākot urbuma iespraušanu, jums jāzina, ka tas ir neatgriezenisks process; pēc šķīduma iepildīšanas urbumā nav iespējams neko labot, tāpēc sagatavošanās darbi, proti, javas sagatavošana cementēšanai un aprīkojuma atlase, ir jāpieiet pēc iespējas atbildīgāk!

Vienkāršākais un efektīvākais veids ir aprīkojuma īre uz transportlīdzekļa platformas. Šāds komplekss spēs sagatavot cementa javu un iesūknēt to zem spiediena esošā akā, savukārt jaudīgs automašīnas dzinējs kalpo kā aprīkojuma enerģijas avots.

Ja nav iespējams izmantot vienības, kuru pamatā ir īpašs transportlīdzeklis, jums būs nepieciešams:

• maisītājs cementa javas pagatavošanai;
• augstspiediena sūknis, sūknējot šķīdumu akā;
• cementēšanas galva šķīduma ievadīšanai urbumā;
• iepildīšanas aizbāžņi (daudzums ir atkarīgs no cementēšanas metodes);
• dažādas mazas iekārtas (šļūtenes, mērīšanas tvertnes).

Kā šļūteni daudzi eksperti iesaka izmantot elastīgu ugunsdzēsības šļūteni, nevis tradicionālās HDPE caurules ar diametru 32 cm. Tas ir plakans un lieliski nonāk korpusa iekšpusē, nodrošinot efektīvu šķīduma plūsmu.

Iekārtas urbumu cementēšanai ir lielas un prasa jaudīgu enerģijas avotu, piemēram, kompresoru, ģeneratoru, nepārtrauktu piekļuvi elektrotīklam

2. posms - šķīduma sagatavošana

Cementa vircai urbuma cementēšanai jāatbilst vairākām prasībām, un tai jābūt:

• augstas līmes īpašības jebkura veida virsmām;
• augsta izturība pēc sacietēšanas, izturība pret mehānisko spriegumu;
• elastība un laba plūstamība, lai aizpildītu visas plaisas un tukšumus;
• ķīmiskā neitralitāte attiecībā uz aizsprostotiem augsnes slāņiem;
• izturība pret gruntsūdeņu eroziju;
• saraušanās trūkums sacietēšanas laikā.

Arī šķīdumam jābūt tādai konsistencei, lai to bez problēmām varētu nogādāt urbumā un ievadīt. Šķīdumam jābūt labi izmazgātam no aprīkojuma, nedrīkst būt ķīmiski agresīvam pret to, un tam jābūt minimālam zaudējumu koeficientam, transportējot to uz aku.

Izmantotajai cementa vircai jābūt pietiekami šķidrai struktūrai, lai sūknētu ar iesmidzināšanas iekārtām, un tajā pašā laikā tai jābūt augstas stiprības īpašībām

Cementa javas sagatavošanas process tapām sastāv no to veidojošo sastāvdaļu vienmērīgas sajaukšanas, pēc tam tajā ielejot ūdeni ar īpašām piedevām, kas tajā iepriekš izšķīdinātas.

Vienkāršākie risinājumi, kurus varat sagatavot pats, ir:

1. Portlandcements + kvarca smiltis (1: 1) + īpašas piedevas un ūdens, līdz tiek iegūta vēlamā konsistence. Šādam risinājumam ir mazs blīvums, un tā sagatavošana ir sarežģīta, jo kompozīcijā iekļautās smiltis bieži izgulsnējas, un šķīduma izmantošana kļūst neiespējama.
2. Portlandcements + barīts (1.1: 1) + īpašas piedevas un ūdens. Šā risinājuma trūkums ir tā zemā izturība.
3. Portlandcements + pildviela. Azbests (smilšainās augsnēs) kā pildvielu izmanto šķiedru materiālus.

Cementējoša maisījuma sagatavošanai vislabāk ir izmantot javu portlandcementu, kas ir tāda veida cements, kura pamatā ir silikāti.

Šāds cements, protams, ir dārgāks nekā parastais portlandcements, taču tā stiprības īpašības ir daudz augstākas nekā parastajam. Barīts ir smags minerāls, kas palielina šķīduma blīvumu. Barītu var iegādāties datortehnikas veikalā, kurā pārdod beztaras celtniecības materiālus.

Izmantojot īpašas piedevas, kas ir daļa no cementa javas, mēs saprotam dažādas vielas, kas šķīdumam piešķir īpašas īpašības.

Tie ietver:

• paātrinātāju iestatīšana cements (kalcija hlorīds, sodas pelni, potašs), lieto, ja cementēšana notiek temperatūrā, kas zemāka par +5 grādiem;
• iestatot palēninātājusizmanto, lai novērstu ātru sacietēšanu (tie ir kalcija vai nātrija hlorīdi, nātrija nitrīts utt.);
• plastifikatori optimālai viskozitātei (polimēru modifikatori);
• sala izturīgas piedevas (silīcija organiskie savienojumi kopā ar plastifikatoriem);
• mitrumu absorbējošas piedevas (vielas, kas iegūtas no savienojumiem, kas pieder pie cukura, citronskābes, vīnskābes un tetraoksiadipīnskābju grupām) utt.

Īpašas piedevas tiek sajauktas ūdenī, ko pēc tam izmanto šuvju javas pagatavošanai. Sajauciet šķīdumu, izmantojot īpašas mašīnas - maisītājus. Dažreiz ir atļauta mīcīšana ar rokām, taču tā prasa zināmas prasmes un daudz darba.

Cementa akmenim, kas veidojas portlandcementa sacietēšanas laikā, ir augstas stiprības īpašības, tas iztur slodzes, mehāniskās un fizikālās sekas.

3. posms - šķīduma ielešana iedobē

Aku cementēšanas galvenās metodes ir:

• vienlaidu vai vienpakāpes;
• divpakāpju;
• aproce;
• tieši pretēji.

Visas ūdens urbumu cementēšanas metodes balstās uz vienu principu - javas iesūknēšana vagīnā. Tajā pašā laikā cementēšanas tehnoloģijas izvēle ir atkarīga no īpašiem apstākļiem: augsnes veida, urbuma dziļuma, apvalka materiāla, apgabala klimatiskajiem un hidroģeoloģiskajiem apstākļiem.

Izvēlētajai tehnoloģijai, kas paredzēta ūdens padevei ūdenī, jānodrošina:

• šķīduma piepildīšana ar visu urbumu izlīdzināšanu visā dziļumā;
• pilnībā izskalojiet skalošanas šķidrumu (ja tāds ir);
• augstas stiprības cementa akmens izveidošana, kas izturīgs pret fizikālām, mehāniskām un ķīmiskām ietekmēm;
• augsts saķeres līmenis ar urbuma augsnes sienām, apvalka caurulēm.

Dziļās akās izmanto segmentētu cementēšanu, t.i. nevis viss urbuma kāts tiek cementēts uzreiz, bet tikai tā atsevišķie segmenti.

Šis process ir ļoti sarežģīts, un prakse rāda, ka to gandrīz nav iespējams izdarīt pats. Tāpēc mēs sīkāk apsveram vienpakāpju un divpakāpju un aproču cementēšanas tehnoloģiju.

Vienpakāpes vai nepārtraukta cementēšana

Šo metodi visbiežāk izmanto mājas ūdens nesējslāņu cementēšanai. Tā ieviešanas laikā cementējošais šķīdums tiek iesūknēts apvalkā.

Šķīdumu sūknē zem spiediena, izmantojot aprīkojumu, kas uzstādīts uz īpaša transportlīdzekļa platformas vai stāvošs pie akas. Cementa java pēc sava svara pārvietojas uz apvalka “kurpju” pamatni, piepildot visus gredzenveida dobumus.

Darbs pie vienas pakāpes cementēšanas tiek veikts vienā ciklā bez pārtraukumiem, tāpēc ir jārūpējas par pietiekamu daudzumu javas javas.

Pirms sākt cementēšanu labi skalojotun pēc tam tiek ieviests apakšējais spraudnis, kas darbosies kā ierobežotājs. Betona sūknis tiek ieslēgts, un sāk sūknēšanas šķīdums, kura ietekmē korķis tiek nolaists, līdz tas sasniedz apvalka “kurpes”.

Pēc javas iesmidzināšanas tiek uzstādīts augšējais aizbāznis, un cementa maisījums sāk sablīvēt, līdz augšējais aizbāznis atbalsta apakšējo. Tas nozīmēs, ka risinājums aizpildīja visu anketu. Blīvēšanu veic ar vibropresu, sūknējot javu ar betona sūkni.

Cementēto urbumu atstāj miera stāvoklī 36-48 stundas, lai šķīdums būtu pilnībā sacietējis. Šī metode ir piemērota tikai seklajām, labi veidotajām akām. Šīs metodes trūkums ir nespēja izsekot brīdim, kad cementa virca sasniedza urbuma dibenu.

Divpakāpju gruntēšanas sistēma

Šī cementēšanas metode ir izstrādāta naftas rūpniecības akām. Sakarā ar to, ka tas prasa nopietnu rūpniecisko iekārtu izmantošanu (jaudīgu betona sūkni), to bieži neizmanto aku būvniecībā. Divpakāpju cementēšana tiek izmantota šādos gadījumos:

• cementa java izveidojas tik ātri, ka cementēšanu nevar pabeigt vienā ciklā;
• kad vēlaties izcelt divas sadaļas anumālā, kuras atdala ievērojams attālums;
• ar lielu akas dziļumu, kad darbu nav iespējams veikt vienā ciklā.

Citos gadījumos divpakāpju metodes izmantošana ir nepraktiska procesa ilguma un ekonomisko rādītāju dēļ.

Divpakāpju cementēšana notiek ilgāk, jo otrais posms sākas pēc pirmās kārtas cementa vircas sacietēšanas.

Divpakāpju cementēšanas principa pamatā ir fakts, ka cements tiek iesūknēts apvalkā divās pakāpēs.

Pirmā javas daļa tiek ielādēta un izspiesta.Apakšējais spraudnis ir nolaists, un, rīkojoties ar risinājumu, spraudnis nokrīt apakšā. Pēc pirmās porcijas pilnīgas sacietēšanas otro šķīduma daļu sūknē 12-36 stundās.

Artēzisko urbumu dziļas urbšanas praksē absorbējošu slāņu klātbūtnē ģeoloģiskās sekcijas augšējā daļā un citos gadījumos tiek izmantota divpakāpju cementēšana.

Aproces metodes izmantošana

Šo cementēšanas metodi izmanto, ja jānostiprina tikai urbuma augšdaļa. Šajā gadījumā sākotnējais uzdevums būs noteikt līmeni, līdz kuram tiks veikta cementēšana.

Līmenis tiek atzīmēts uz apvalka, uzstādot īpašu aproci. Izlīdzināšanas apakšējo daļu ar aproci droši aizsargā no iespiešanās šķīduma iekļūšanas.

Šķīdums tiek sūknēts tieši tādā pašā veidā kā ar vienpakāpes cementēšanu. Aproču metodi izmanto, ja urbuma augšējā daļa atrodas smilšainās augsnēs, bet apakšējā - māla augsnēs. Tas ir pietiekami reti, tāpēc šī metode nav plaši pielietota.

Cementa akmens veidošanās process

Cementa akmens veidošanās process sākas tūlīt pēc aizbāžņa šķīduma ievadīšanas un ilgst no 12 līdz 36 stundām. Galvenie faktori, kas ietekmē javas sacietēšanas ilgumu līdz cementa akmens stāvoklim:

• to sastāvdaļu īpašības, kas veido šķīdumu;
• augsne, apvalka materiāls;
• hidroģeoloģiskie un klimatiskie apstākļi objektā;
• iesmidzināšanas blīvums, pareiza pievienošanas procesa ieviešana.

Sacietēšanas laikā urbumu ir nepieciešams atstāt miera stāvoklī. Cementācijas kvalitātes novērtēšanai ir aizliegts izmantot kabeļus, laužņus, stieples, kā tas var izjaukt iegūtā cementa akmens integritāti.

Ja jūs nezināt, cik ilgs laiks ir vajadzīgs, lai cementa java pilnībā nogultu, pagaidiet trīs dienas un veiciet kontroles mērījumus.

Cementējoša kvalitātes novērtēšana

Ir vērts atzīmēt: neskatoties uz to, ka ūdens nesējslāņu cementēšanas kvalitātes novērtēšana ir ļoti svarīgs posms, to nav iespējams veikt pats.

Tās ieviešanai ir nepieciešams īpašs laboratorijas aprīkojums, kas ir ļoti reti sastopams pat organizācijām, kuras nodarbojas ar urbšanu.

Ja jūs joprojām plānojat novērtēt veikto spraudni, varat pasūtīt kvalitātes kontroles pakalpojumu vienā no trim veidiem:

• akustiski, balstoties uz korpusa sienu pieskaršanos, kam seko datu apstrāde ar datorprogrammām;
• radioloģiski, veicot mērījumus ar radioiekārtām;
• termisks, pamatojoties uz atbrīvotā siltuma mērīšanas principu cementa javas sacietēšanas laikā.

Mājās varat izmantot vienkāršoto termisko metodi, mērot temperatūru pie akas sienām. Kad tā sasniedz apkārtējā gaisa temperatūru un kļūst par 0,5-1,5 grādiem zemāka, tad mēs varam runāt par pilnīgu sacietēšanu. Tomēr pat pēc tam ieteicams nogaidīt 2-3 dienas un tikai pēc tam urbumu nodot ekspluatācijā.

Pēc testa pabeigšanas akas galviņu notīra no cementa vircas, izmantojot bastards. Pēc tam tiek veikts noplūdes tests, kuram 30 minūtes urbuma caurulē tiek iesūknēts augstspiediena ūdens. Stingrības kritērijs būs spiediena kritums par aptuveni 0,3–0,5 MPa. Tagad aku ir pilnībā gatava lietošanai.

Blīvējuma blīvums palielina urbuma debetu, palielina apvalka virkņu kalpošanas laiku, aizsargājot tās no korozijas, kā arī paša ūdens avota

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk esošajos videoklipos mēs runājam par akām naftas un gāzes rūpniecībā, taču ražošanas tehnoloģijas princips ir tāds pats kā ūdens nesējslāņiem.

Vienpakāpes cementēšanas procedūra:

Aproču cementēšanas ražošanas specifika:

Divpakāpju cementēšanas tehnoloģiskās īpašības:

Cementēšana ir sarežģīts process, kurā nepieciešams izmantot specializētu aprīkojumu. Tomēr tas nenozīmē, ka nav iespējams to vadīt pats. Izvēloties un pareizi sagatavojot javu, izmantojot minimālo minerālo materiālu komplektu, ir pilnīgi iespējams pats tikt galā ar darbu.

Jebkurā gadījumā akas darbība bez akas cementēšanas nebūs ilga, un tā izmaksas jauna ūdens avota urbšana būs ne mazāk.

Ja pēc materiāla izpētes jums joprojām ir jautājumi par to, kā pareizi urbt akmeni pēc urbšanas, vai arī jums ir vērtīgas zināšanas par šo jautājumu, lūdzu, atstājiet savus komentārus zemāk esošajā blokā.