Buy (625 RUB)
|Generate QR code
Open Access
Subscription or Fee Access
Effect of Replacing Cement with High-calcium Fly Ash on the Properties of Cementing Slurry
https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-6-43-49
Abstract
The effect of replacing cement with high-calcium fly ash (HCFA), represented by 4 fractions (Fr1–Fr4) from 4 electrostatic precipitators of the ash collectors at the Krasnoyarsk TPP-2, on the properties of cementing slurry was studied. The parameters of flowability, thickening, and compressive strength of specimens containing Fr1–Fr4 fractions from 100 to 20% were determined. Optimal compositions of cement slurries containing Fr3 fraction from 20, 30 to 40% were proposed.
About the Authors
D.F. Dubrovin
Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences, Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch, the Russian Academy
of Sciences"; Siberian Federal University
Russian Federation
Russian Federation
Engineer
O.M. Sharonova
Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences, Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch, the Russian Academy
of Sciences"
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Chem.), Leading Research Fellow
S.S. Dobrosmislov
Siberian Federal University; Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the SB RAS"
Russian Federation
Russian Federation
Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor, Research Scientist
A.G. Anshits
Institute of Chemistry and Chemical Technology, Siberian Branch, the Russian Academy of Sciences, Federal Research Centre "Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch, the Russian Academy
of Sciences"; Siberian Federal University
Russian Federation
Russian Federation
Dr. Sci. (Chem.), Head of Laboratory
References
1. Овчинников В.П., Овчинников П.В., Мелехов А.В., Рожкова О.В. Проблемы и их решения при цементировании эксплуатационных колонн высокотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. №1. С. 39—46.
2. Кузнецов В.Г., Щербич Н.Е., Герасимов Д.С., Гречин Е.Г., Речапов Д.А. Основные требования к свойствам тампонажного раствора и камня для низкотемпературных скважин. Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2019. № 5. С. 57—63.
3. Овчинников В.П., Рожкова О.В., Аксенова Н.А., Овчинников П.В. Повышение термостойкости тампонажного камня применением доменного гранулированного шлака. Бурение и нефть. 2017. № 11. C. 2—35.
4. Ahdaya M., Imqam A.Fly ash Class C based geopolymer for oil well cementing. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2019. No. 179. P. 750—757.
5. Jiang D., Li X., Lv Y., Zhou M., He C., Jiang W., Liu Z., Li C. Utilization of limestone powder and fly ash in blended cement: Rheology, strength and hydration characteristics. Constr. Build. Mater. 2020. Vol. 232. 117228.
6. Giergiczny Z. Fly ash and slag. Cement Concr. Res. 2019. Vol. 124. 105826.
7. Буравчук Н.И., Гурьянова О.В. Исследование активности минеральных добавок из техногенного сырья. Экология и промышленность России. 2021. Т. 25. № 10. C. 26—31.
8. Shaikh F.U.A., Supit S.W.M. Compressive strength and durability properties of high volume fly ash (HVFA) concretes containing ultrafine fly ash (UFFA). Constr. Build. Mater. 2015. Vol. 82. P. 192—205.
9. Бурдонов А.Е., Барахтенко В.В., Зелинская Е.В. Технология получения композиционных материалов на основе фенолформальдегидных олигомеров и отходов теплоэнергетики. Экология и промышленность России. 2018. Т. 22. № 12. C. 22—27.
10. Волкова Л.В., Капустин Л.В. Влияние состава золы ТЭС на свойства тампонажного цемента. Энерго- и ресурсосбережение. Энергообеспечение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки работ студентов, аспирантов и молодых ученых. Екатеринбург, УрФУ, 2010. С. 242—244.
11. Пат. 2342416 РФ. Расширяющаяся добавка для тампонажного материала. № RU2342416C2; Заявл. 29.01.2007; Опубл. 27.12.2008. Бюл. № 36. 5 с.
12. Ahari R.S., Erdem T.K., Ramyar K. Permeability properties of self-consolidating concrete containing various supplementary cementitious materials. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 79. P. 326—336.
13. Papayianni I., Anastasion E. Development of self compacting concrete (SCC) by using high volume of calcareous fly ash. 2011 World of Coal Ash (WOCA) Conference. May 2—12 2011 in Denver, CO, USA. [Электронный ресурс] URL: https://www.researchgate.net/publication/255961799_Development_of_Self_Compacting_Concrete_SCC_by_using_High_Volume_of_Calcareous_Fly_Ash (дата обращения 23.11.2022).
14. Шаронова О.М., Дубровин Д.Ф., Добросмыслов С.С., Аншиц А.Г. Влияние дисперсных высококальциевых угольных летучих зол на свойства композитных цементов. Химия в интересах устойчивого развития. 2022. № 5. C. 559—566.
15. Sharonova O.M., Yumashev V.V., Solovyov L.A., Anshits A.G. The fine high-calcium fly ash as the basis of composite cementing material. Mag. Civ. Eng. 2019. Vol. 91. No. 7. P. 60—72.
16. Ma J., Wang D., Zhao S., Duan P., Yang S. Influence of particle morphology of ground fly ash on the fluidity and strength of cement paste. Materials. 2021. Vol. 14. 283.
17. Ходаков Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование. Российский химический журнал. 2003. T. XLVII. № 2. С 33—43.
18. Булатов А.И. Тампонажные материалы и технологии цементирования скважин: учебник для техникумов. М., Недра, 1977. 325 с.
19. Дашижапов Б.Б. Исследование зависимости свойств тампонажного раствора от концентрации специальной облегчающей добавки. Молодежный вестник ИРГТУ. 2015. № 4. С. 1—4.
20. Пат. 2781004 РФ. Тампонажная смесь. №.RU2781004C1; Заявл. 07.12.2021; Опубл. 04.10.2022. Бюл. № 28. 7 с.
21. Sharonova O.M., Solovyov L.A., Anshits A.G. Factors for increasing strength of composite materials based on fine high-calcium fly ash. Chimica Techno Acta. 2022. Vol. 9(4). No. 20229407.
22. Шаронова О.М., Юмашев В.В., Аншиц А.Г. Пористость и прочность композитного цемента на основе тонкодисперсной высококальциевой летучей золы. Строительные материалы. 2022. № 7. С. 33—39.
Review
For citations:
Dubrovin D., Sharonova O., Dobrosmislov S., Anshits A. Effect of Replacing Cement with High-calcium Fly Ash on the Properties of Cementing Slurry. Ecology and Industry of Russia. 2023;27(6):43-49. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2023-6-43-49
Views:
282
Email this article 