Калиевое жидкое стекло для бурения скважин
Стекло жидкое натриевое
Жидкое Натриевое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия. Представляет собой полупрозрачную вязкую жидкость от светло-серого до светло-зеленоватого цвета.
Свойства
Характеризуют по содержанию оксида кремния и оксида натрия независимо от конкретной формы их существования в растворе. Под силикатным модулем понимается мольное отношение или отношение массовых концентраций оксида кремния к оксиду натрия, умноженное на коэффициент (для оксида натрия 1,0323).
Растворимость: водорастворим. Имеет щелочную реакцию. Плотность и вязкость растворов жидкого стекла зависят от концентрации раствора, температуры и соотношения кремнекислоты к щелочи. Растворы жидкого стекла несовместимы с органическими веществами кроме сахара, алкоголя и мочевины. рН-значение в зависимости от концентрации водных растворов 10-13.
Применение в нефтяной промышленности при бурении: приготовление силикатных промывочных жидкостей для предотвращения гидратации и набухания глинистых сланцев. Состав является более экологически безопасным и менее истощаемым в процессе его применения. Жидкое стекло натриевое может использоваться при борьбе с поглощением промывочной жидкости в составе быстросхватывающихся паст, используемых для закупоривания трещин.
Технические характеристики
Внешний вид | Полупрозрачная густая жидкость |
Силикатный модуль | 2,3 — 3,6 |
Плотность при 200С, г/см3 | 1,45 — 1,50 |
Массовая доля диоксида кремния,% | 22,7 — 36,7 |
Массовая доля оксида натрия, % | 7,9 — 13,8 |
Массовая доля нерастворимого в воде остатка не более, % | 1,8 |
Жидкое стекло натривое соответствует ГОСТ 13078-81
Жидкое стекло
Растворимое стекло - силикаты натрия (Na2O • mSiO2) или калия (К2О • mSiO2), где m - модуль стекла, находящийся в пределах для натриевого стекла 2,0-3,5, а для калиевого 3,5-4,5.
Жидкого стекло - водный раствор, полученный из растворимого стекла, в быту такой раствор называют силикатный клей.
Жидкое стекло является минеральным воздушным вяжущим веществом и активно используется как в промышленном строительстве, так и в частном.
Качество жидкого стекла оценивают по плотности, вязкости раствора и модулю стекла (2,6-4,0), который равен отношению числа грамм-молекул кремнезема к одному грамм-молю оксида натрия или калия. С увеличением модуля повышаются клеящие свойства жидкого стекла и стойкость изделий к кислотам.
Не совместим с органическими соединениями кроме мочевины, спирта, сахара.
Применение
- Изготовление кислотоупорных и жаростойких замазок и бетонов.
- В силикатных красках (только калиевое стекло) как связующее. Не использовать на кирпичных стенах, приводит к разрушению кирпича.
- Жидкое стекло используют при изготовлении кислотоупорного цемента из тонкоизмельченной смеси кислотоупорного наполнителя (кварца, диабаза, андезита и т. п.) и ускорителя твердения - кремнефтористого натрия Na2SiF6.
- Антисептик.
- Пожаробезопасные покрытия (краски).
- Отвердитель для заливки в формы.
- Клей, хорошая адгезия к большинству материалов.
- Добавка к бетону на основе портландцемента для гидроизоляции не подходит.
Под действием воды происходит выщелачивание, жидкое стекло разрушается, оставляя после себя поры, нарушающие герметичность (водостойкость) и прочность бетона.
- Ускоряет схватывание цемента при добавлении к воде затворения, актуально при зимних бетонных работах. Скорость твердения цементных растворов зависит от состава жидкого стекла и от содержания его кремнеземистого модуля (чем больше, тем лучше взаимодействие с цементом). Добавление к цементному раствору 2% жидкого стекла ускоряет начало схватывания в 3 раза, а конец схватывания больше чем в 4 раза. Но прочность затвердевшего раствора в этом случае несколько снижается. Дальнейшее прибавление жидкого стекла в количествах до 10 % совершенно не ускоряет начала схватывания, конец же схватывания ускоряется в 6 раз.
Сравнение натриевого и калиевого жидкого стекла
Общие свойства:
- растворимость в воде;
- при высыхании на воздухе образуется тонкая пленка на поверхности.
Разница:
- натриевое значительно дешевле;
- калиевое имеет лучшие свойства, модуль стекла для натриевого 2,0-3,5, а для калиевого 3,5-4,5.
Твердение
Твердеет растворимое стекло довольно медленно и только на воздухе вследствие выделения и высыхания аморфного кремнезема под действием углекислоты воздуха по реакции:
Na2SiO3 + СO2 + 2Н2O => Si(ОН)4 + Na2CO3
Раствор теряет стабильность и переходит в гель, уплотняющийся со временем и приобретающий значительную прочность. Так, растворимое стекло проявляет вяжущие свойства.
Однако глубина проникания углекислоты воздуха сравнительно невелика и положительное ее действие наблюдается только на поверхности.
Образованная после высыхания пленка, не пропускает углекислый воздух и останавливает процесс твердения.
Ускоряет твердение растворимого стекла добавка катализатора - кремнефтористого натрия Na2SiF6. Последний вступает во взаимодействие с растворимым стеклом, в результате чего быстро образует гель кремнекислоты - клеящее вещество, что приводит к быстрому твердению системы.
Производство
Растворимое стекло получают сплавлением смеси кварцевого песка соответственно с содой Na2СО3 (или сульфатом натрия Na2SO4) и поташем К2СО3 в стекловаренных печах при 1300-1400°С. Образовавшийся расплав быстро охлаждают. При этом он распадается на полупрозрачные желто-зеленые куски, называемые силикат-глыбой.
Раствор приготовляется автоклавным и безавтоклавным растворением силикат-глыб. Растворение производится в автоклаве насыщенным паром. Плотность раствора 1,5-1,3г/см3, что соответствует концентрации раствора 70-50%. При растворении в воде силикаты натрия и калия гидролизуются с образованием коллоидного раствора кремневой кислоты Si(OH)4 и соответствующих щелочных гидроксидов. В этих условиях (рН=12-13) раствор кремневой кислоты относительно стабилен.
Норма для жидкого стекла (ГОСТ 13078-81)
Внешний вид: Густая жидкость желтого или серого цвета без механических примесей и включений, видимых невооруженным глазом.
Наименование показателя | А | Б | для литейного производства, замазок | для строительства и флотации | для клеев, пропиток | для бумажного производства |
Массовая доля двуокиси кремния, % | 22,7-29,6 | 24,3-31,9 | 29,5-36,0 | 24,8-36,7 | 24,8-34,0 | 27,2-29,3 |
Массовая доля окиси железа и окиси алюминия, %, не более | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,90 | 0,30 | 0,25 |
Массовая доля окиси кальция, %, не более | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 | 0,20 |
Массовая доля серного ангидрида, %, не более | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
Массовая доля окиси натрия, % | 9,3-12,8 | 8,7-12,2 | 10,9-13,8 | 8,1-13,3 | 8,0-12,2 | 7,9-8,8 |
Силикатный модуль | 2,3-2,6 | 2,6-3,0 | 2,6-3,0 | 2,7-3,3 | 2,7-3,4 | 3,4-3,6 |
Плотность, г/см3 | 1,36-1,45 | 1,36-1,45 | 1,47-1,52 | 1,36-1,50 | 1,36-1,45 | 1,35-1,40 |
Гарантийный срок хранения жидкого стекла - 1 год со дня изготовления. По истечении гарантийного срока хранения продукт перед использованием должен быть проверен на соответствие требованиям настоящего стандарта.
Калиевое стекло
- Калий и натрий
- Приобретение жидких стекол
Густая клейкая жидкость желто-серого цвета. Распространенное название в быту – силикатный клей. Полезное и часто применяемое во всех сферах жизни средство. Совершенный товар с массой полезных качеств и свойств. Благодаря своим особенностям выделяется среди других кристаллических смесей. Сейчас рассмотрим области его применения и выясним, чем именно он полезен.
Данное средство может похвастать самым главным качеством, активной адгезией - качественным приставанием к поверхностям. Вступая в реакцию с отделочной поверхностью, калиевое жидкое стекло делится влагой, за счет этого он усиливает свойства прилипания и прочности. Бартер с покрываемым материалом.
Получение калиевого стекла
Проварка песка и карбонат калия вступают в реакцию друг с другом при температуре более 1300 градусов Цельсия. Готовый продукт прямо из печи опускается на специальную сверхпрочную транспортерную ленту. Проходит стадии охлаждения, затвердевания и силикатных глыб. Данный продукт примечателен тем, что при определенных состояниях перетекает в жидкое состояние и растворяется.
Поэтому калиевое стекло применяется в жидкой форме с определенным раствором воды. Реакция расщепления проходит в специально оборудованном месте и под давлением. После этого продукт подвергается фильтрации, регулировке щелочных и кремне кислот. По окончании проведения всех необходимых процессов, его обрабатывают до требуемых стандартов заказчика и подвергают транспортировке в предназначенных для этого емкостях.
Применение калиевого стекла
- Для повышения качества строительного материала, стекло вливают в растворы для строительства. В последующем данная смесь повышает прочность, огнеупорность и влагоустойчивость строительного объекта, который будет подвержен обработке раствором. Раствор качественно заполняет все дыры и трещины в стенах и разного рода перекрытиях, загрунтовывает поверхность стяжек. Смешайте песок и цемент 1/2,5 + 15% силикатный клей. Полученный раствор рассчитан на повышение качества водостойкости.
- Грунтовочный состав отличается консистенцией. Целевая направленность гидроизоляция бассейнов и прочих строительных объектов непищевого направления. Смешайте воду и цемент, добавьте силикатный клей в пропорции к цементу 1/1.
- Силикатный клей используется и в термостойких и огнеупорных растворах. Данный состав изначально направлен на работу с объектами повышенного температурного режима. Смешайте песок и цемент в пропорции 1 к 3, после добавьте 15% калиевого стекла.
- Здания и колодцы, в которых присутствует повышенная влажность. Данный вид пунктов выполняется в несколько этапов. Первый этап включает в себя нанесение на поверхность объектов. Второй этап включает в себя обрабатывание растворами. Составы на основе песка, цемента и жидкого стекла 1/1/1. Железобетонные, кирпичные и прочие конструкции зданий обрабатываются смесями из стекла и песка с цементом соотношение 1/10.
- Калиевый клей применяется для отделочных работ с плитками любого формата линолеумом. Клей 0,4 кг на квадратный метр.
- Применяется для изготовления теплоизоляционного материала, благодаря низкой тепло проводимости. После изготовления материалы выдерживают больше 1000 градусов Цельсия. В последующем данные объекты могут размораживаться и оттаивать бесчисленное количество раз. Каменные ваты любого вида.
- Как компонент для фасадной отделки на поверхностях с силикатной основой. Если данное стекло входит в состав краски, это не только повышает устойчивость к повышенным температурным режимам, и предотвратит появление коррозии. Благодаря добавке натриевого калиевого стекла повышает износостойкость материалов и меньше выгорает на солнце. Данный вид стекла применяется для ликвидирования старого лакокрасочного покрытия. Обладает антикоррозийными свойствами при взаимодействии с металлическими поверхностями. Этот раствор может использоваться в качестве герметика в специальных смесях. Цемент соединяем с жидким стеклом и водой до определенной густоты.
- В качестве структурного клея для фарфоровых изделий, стеклянных, целлюлозных, ПВХ, гималайских солей и пр.
- Добавкой для усиления водоотталкивающего эффекта и антисептика материала из дерева. 0,4 кг стекла смешайте с литром воды и нанесите на поверхность. После того, как первый слой подсохнет, проделайте эту процедуру 2 раза для лучшего результата.
- Входит в состав автомобильных полиролей. Владельцы химического производства делают это для лучшего эффекта.
Примечание 1: перед тем как наносить растворы вам необходимо провести очистительные работы с поверхность и обязательно провести процедуру обезжиривания. Кисточки, валики разного формата и ширины, пульверизатор с различным уровнем распыления используются для работы с данным видом клея. Раствор проникает в структуру бетона на 1 – 3мм. Если обрабатывание объекта проходит в несколько шагов и для закрепления повторяется, тогда глубина пропитывания увеличивается в зависимости от качества обработанного вами участка и состава раствора.
Примечание 2: наносить раствор, содержащий жидкое стекло под поверхности, лакокрасочные или штукатурные запрещается. Пленка, которая образуется, будет препятствовать в дальней обработке объектов.
Примечание 3: запрещается смешивать стекло в чистом виде в цементный раствор с песком. Следует разбавить водой и влить сухую строительную смесь. Если в процессе перемешивания раствор быстро высыхает и затвердевает, вы можете разбавить его водой, вливая понемногу маленькой струйкой.
Свойства калиевого стекла
Гидроизоляционные свойства калиевого стекла
Натриевое жидкое стекло используется при производстве бетона и прочих объектов, предназначенных для использования в застройке. Силикат натрия применяют при создании сооружений для водного использования: бассейны, колодцы, подвалы.
Раствор обладает рядом положительных свойств:
- Обеспечивает защиту от грунтовой воды;
- От агрессивного атмосферного влияния;
- При повышенной влагоустойчивости помещений.
Защитные свойства калиевого стекла от коррозии
Силикатные частицы не только укрепляет обработку поверхностей, но и являются отличным антикоррозийным средством. Силикатные частицы усиливают противокоррозийные свойства любого металла. Этот раствор считается одним из лучших в профилактике ржавчины.
Калиевое стекло активный антисептик
Плесень, грибок и сырость никогда не побеспокоят строительные объекты, которые обрабатывались натриевым стеклом. Благодаря своим клеящим способностям, силикат глубоко проникает в разные слои поверхности и позволяет быстро и качественно соединить строительные материалы и растворы любого состава плотности. Они не только укрепят данный крепеж, но и усилят действие строительного раствора.
Огнеупорные свойства калиевого стекла
В строительстве используются такие материалы как бетон, кирпич, металл. Они сами по себе обладают огнеупорностью. Дополнительно используются материалы пластика и дерева, что как известно обладают достаточно пожароопасными недостатками. Именно в местах их использования применяется жидкое стекло, которое обладает огнеупорностью в более чем тысячу градусов Цельсия.
Сроки эксплуатации калиевого стекла
При использовании силиката натрия образуется защитный слой на поверхности объекта, который повышает уровень прочности сооружения. Кристаллические свойства стекла позволяют ему проникнуть в твердые слои материала на молекулярном уровне. Это не только укрепляет, но и защищает сооружения от быстрого разрушения под воздействием внутренних и внешних факторов. Если использовать силикат натрия в цементном растворе это увеличит его качество и прочность в полтора раза.
Экология и калиевое стекло
В кристаллах силиката натрия не обнаружены вредные примеси, которые могут пагубно отразиться на здоровье человека. Данный вид стекла считается экологически безопасным, что повышает его преимущества перед другими строительными новинками.
Силикаты калия и натрия
- Быстро остывающая жидкость, в чистом виде застывает за 10 минут. Входящая в состав растворов застывает за несколько часов.
- Раствор в процессе подготовки и смешивания может застыть, советуем использовать маленьким дозами и разбавить водой.
- Кристаллы натрия следует развести с водой по методу грунтования, если вы планируете класть плитку.
- Если стекло использовали в чистом виде в смеси раствора, не дожидайтесь окончательного высыхания. Сцепление нанесенного состава может встретить препятствие на пути в виде затвердевшей стеклообразной пленки.
- При работе с железобетонными конструкциями колодцев следует хорошо обработать все кольцевые стыки.
- Для увеличения прочности и гидроизоляции несколько раз залейте силикатом натрия поверхность с наружи пола.
- Оно используется для удаления жирных пятен на одежде.
- Калиевое и натриевое стекло можно хранить при плюсовом температурном режиме.
- Работу с жидким стеклом следует осуществлять вдали открытого огня и искр.
- Помещение, где производится хранение данного продукта, должно хорошо проветриваться.
- Небезопасно употреблять состав внутрь.
- При работе с данным химическим составом в чистом виде или растворах необходимо соблюдать технику безопасности и меры предосторожности. Использовать специальную одежду и следить, чтобы жидкость не соприкасалась с кожей. В случае попадания щелочи на кожу или глаза БЫСТРО промыть большим количеством воды и вызвать скорую помощь или обратиться в больницу.
Жидкое калиевое стекло
Приобрести данные товары можно в специализированном строительном магазине по доступной цене. Интернет магазины предоставляют этот вид товара в любой форме и виде. Запомните, самое качественное кристаллическое стекло изготавливается на заводах, при соблюдении определенных температурных условий и специализированном оборудовании. Номера ГОСТа 18958-71 и 18958-73
Стандартные нормы для жидкого стекла:
- 1,3 г/см в кубе - плотность
- 10,2-12,5 % - окись калия и натрия
- 20,0-26,0 % - двуокись кремния
- 2,5-4,0 % - кремнезема
- 25,0 с - вязкость.
Заводы – производители данного товара расположены в крупных городах. Их специализацией считается строительная и бытовая химия.
Малая порция стекла в жидком виде составляет 10-15 л., в бочках 200 л. Транспортировать данный вид товара можно в любое время года и в суровые морозы.
Универсальность этих средств не только облегчает работу при строительстве объектов, но и экономит время на обработку. Силикаты применяются во всех сферах жизнедеятельности человека и являются продуктами зеленой химии, что говорит о качестве и безопасности товара.
Советуем использовать примечания в соответствии с требованиями. Оцените все возможности жидкого стекла.
СПЕЦИАЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ ДЛЯ БУРЕНИЯ В ОСЛОЖНЕННЫХ УСЛОВИЯХ
06.07.2012 18:29
В пластах, поглощающих глинистые растворы, следует бурить, применяя раствор минимального удельного веса, малой водоотдачи, высокой вязкости и с большим статическим напряжением сдвига. При частичном поглощении к нормальному глинистому раствору добавляют: бентонитовый глинистый порошок до 50%, или каустическую соду до 40 кг на 1 м3 раствора или жидкое стекло до 50 кг на 1 м3 раствора. При полном поглощении глинистого раствора применяются добавки извести.
Жидкое стекло добавляют не прямо в раствор, а на укрепленную на желобе доску. Растекаясь по всей ширине доски, оно падает на поверхность раствора тонкой пленкой.
При бурении в горизонте, намечаемом к эксплуатации, когда применение извести, цемента или жидкого стекла может вызвать кольматаж горизонта и, следовательно, уменьшить дебит скважины, для борьбы с поглощением следует добавлять каустическую соду или углещелочной реагент.
Добавлять цемент, известь, жидкое стекло и другие реагенты в глинистый раствор нужно, не доходя 20—25 м до места ожидаемого поглощения.
Если поглощение раствора, несмотря на принятые меры, все же происходит или уход раствора произошел внезапно, применяют гельцемент, волокнистый цемент или быстросхватывающиеся смеси.
Быстросхватывающиеся смеси и цементные растворы применяют в горизонтах, не предназначенных для эксплуатации, закачивая их в поглощающие зоны через, бурильные трубы с последующей очисткойпоследних глинистым раствором или водой.
По истечении 1—2 суток пробка, образовавшаяся в скважине, разбуривается с применением нормального глинистого раствора.
Кроме специальных глинистых растворов при бурении в зонах поглощения применяют аэрированные жидкости (пенообразные), имеющие удельный вес меньше единицы (0,1—0,7). В качестве жидкой дозы для аэрированных жидкостей применяют воду или глинистый раствор. Аэрация жидкости в циркуляционной системе буровой установки осуществляется двумя путями: при помощи химической обработки пенообразующими веществами (ПО1, 110К18) и механическим способом, путем нагнетания в процессе бурения в бурильные трубы сжатого воздуха от компрессора. Для предотвращения самоизлива аэрированной жидкости через бурильные трубы в последних устанавливают обратный клапан. Выходя из устья скважины, аэрированная жидкость направляется в деаэратор, где происходит отделение воздуха от жидкости. Деаэрированпая жидкость направляется в желобную систему и далее в прием бурового насоса.