Pärast kaevu puurimist lahtistes liivastes muldades algab etapp, mille eesmärk on korpuse torude tugevdamine. Samal ajal tuleks pagasiruumi kaitsta kahjustuste, agressiivse põhjavee, korrosiooni ja muude negatiivsete nähtuste eest. See on selline protsess nagu kaevude tsementeerimine.
Tsementeerimistööde omal käel teostamine on üsna keeruline, kuid võimalik, kui teil on teadmisi sündmuse tehnoloogia kohta. Me räägime teile, miks tsementeerimine on vajalik ja millele peate tööde tegemisel tähelepanu pöörama. Selguse huvides sisaldab materjal temaatilisi fotosid ja videoid.
Miks kaevu tsementeerida?
Kaevu tsementeerimine on protsess, mis järgneb vahetult pärast puurimist. Tsementeerimisprotseduur seisneb selles, et tsemendi läga sisestatakse rõngakujulisse või rõngakujulisse (kui ümbris on omakorda asetatud laiemasse polüetüleenist torusse), mis aja jooksul kõveneb, moodustades monoliitse kaevu.
Tsemendimörti nimetatakse sel juhul tsementeerimiseks ja protsess ise on "sulgemiseks". Keerukas inseneriprotsess, mida nimetatakse kaemendamise tehnoloogiaks, nõuab teatavaid teadmisi ja spetsiaalseid seadmeid.
Enamikul juhtudel saab veeallikaid oma kätega taltsutada, mis on palju odavam kui spetsialistide meelitamine.
Kaevude tsementeerimine - meetmete komplekt, mille eesmärk on tugevdada kivimit ja ümbrist kivide ja põhjavee hävitavast külgsurvest
Kaevude korrektne vette ühendamine aitab kaasa:
- kaevu struktuuri tugevuse tagamine;
- kaevu kaitse põhjavee ja kõrgvee eest;
- korpuse tugevdamine ja kaitsmine korrosiooni eest;
- suurendada veeallika eluiga;
- suurte pooride, tühikute, tühimike kõrvaldamine, mille kaudu soovimatud osakesed võivad põhjaveekihti siseneda;
- puurimisvedeliku nihkumine tsemendiga, kui esimest kasutati puurimise ajal.
Valmistatud vee kvaliteet ja kaevu tööomadused sõltuvad sellest, kui hästi tsementeerimine toimub. Tsementeeritakse ka mahajäetud kaevude jaoks, mida enam ei kasutata.
Pildigalerii
Foto
Veekaevu põõsa tsementeerimine
Tööde tsementeerimine lahutatud pinnases
Tsementeerimine kui üleujutuse kaitse
Vana kaevu tampoonimine
Veeallikate tsementeerimisetapid
Kogu tsementeerimisprotsess koosneb mitmest etapist, millest igal on oma nüansid:
- Tsementmördi ettevalmistamine süvendi täitmiseks.
- Valmistatud tsemendi tarnimine kaevu.
- Mördi mördi süstimine korpusesse.
- Tsemendimördi kõvenemisperiood.
- Tsementeerimise kvaliteedikontroll.
Igas etapis on vaja kasutada teatud tööriistu ja spetsiaalseid seadmeid. Vajalike materjalide arvutused on kõige parem teha enne tsementeerimist, nagu kinnitusprotsess peaks kestma pidevalt ja kui näiteks teil pole piisavalt tsemendimörti, mõjutab see negatiivselt tsementeerimise kvaliteeti. Vaatleme kõige olulisemaid etappe üksikasjalikumalt.
Harvadel juhtudel ei vaja põhjaveekihid tsementeerimist, me räägime kaevudest, mille kogu sügavus läbib tihedaid savimuldi
1. etapp - varustuse ettevalmistamine
Kõik põhjaveekihtide tsementeerimisega seotud tööd tuleb teha rangelt vastavalt tehnilistele nõuetele, mille rikkumine põhjustab halva kvaliteediga tsementeerimist.
Kaevude pistikutega alustades peaksite teadma, et see on pöördumatu protsess, pärast lahuse kandmist kaevu korpusesse on võimatu midagi kinnitada, seetõttu tuleb ettevalmistustöödele, st tsementeerimise jaoks mõeldud süstmördi ettevalmistamisele ja seadmete valimisele läheneda võimalikult vastutustundlikult!
Lihtsaim ja tõhusam viis on rentida seadmeid sõidukiplatvormile. Selline kompleks suudab valmistada tsemendimörti ja pumbata see rõhu all olevasse kaevu, samal ajal kui võimas automootor on seadmete energiaallikas.
Kui erisõidukil põhinevaid seadmeid pole võimalik kasutada, on teil vaja:
- segisti tsemendimördi valmistamiseks;
- kõrgsurvepump, lahuse pumpamine kaevu;
- tsementeerimispea lahuse süstimiseks kaevu;
- täitekorgid (kogus sõltub tsementeerimismeetodist);
- mitmesugused väikesed seadmed (voolikud, mõõtemahutid).
Voolikuna soovitavad paljud eksperdid kasutada 32 cm läbimõõduga traditsiooniliste HDPE-torude asemel elastset tuletõrjevoolikut. See on tasane ja läbib suurepäraselt korpust, pakkudes tõhusat lahendust.
Kaevude tsementeerimisseadmed on suured ja vajavad võimsat energiaallikat, näiteks kompressorit, generaatorit, katkematut juurdepääsu elektrivõrgule
2. etapp - lahuse valmistamine
Kaevu tsementeerimiseks mõeldud tsemendi läga peab vastama mitmetele nõuetele ja sellel peab olema:
- mis tahes tüüpi pindadega kõrged nakkuvusomadused;
- kõrge tugevus pärast tahkumist, vastupidavus mehaanilisele pingele;
- elastsus ja hea voolavus kõigi pragude ja tühikute täitmiseks;
- keemiline neutraalsus kinnistunud mullakihtide suhtes;
- vastupidavus põhjavee erosioonile;
- kokkutõmbumise puudumine kõvenemise ajal.
Samuti peab lahus olema sellise konsistentsiga, et seda saaks probleemideta kaevu viia ja süstida. Lahus tuleb seadmest hästi maha pesta, mitte olla selle suhtes keemiliselt agressiivne ja kaevu transportimisel peab selle minimaalne kaotuskoefitsient olema.
Kasutataval tsemendilil peab olema piisavalt vedel struktuur surveseadmete abil pumpamiseks ja samal ajal peavad sellel olema kõrged tugevusomadused
Tsemendimördi korkimiseks ettevalmistamise protsess seisneb selle moodustavate komponentide ühtlases segamises, millele järgneb vee valamine selles eelnevalt lahustatud spetsiaalsete lisanditega.
Lihtsamad lahendused, mida saate ise valmistada, on:
- Portlandtsement + kvartsliiv (1: 1) + spetsiaalsed lisandid ja vesi, kuni saadakse soovitud konsistents. Sellisel lahusel on madal tihedus ja selle valmistamine on keeruline, kuna kompositsioonis sisalduv liiv sadestub sageli ja lahuse kasutamine muutub võimatuks.
- Portlandtsement + bariit (1,1: 1) + spetsiaalsed lisandid ja vesi. Selle lahenduse puuduseks on selle väike tugevus.
- Portlandtsement + täiteaine. Täiteainena kasutatakse asbesti (liivasel pinnasel), kiulisi materjale.
Tsemendisegu valmistamiseks on kõige parem kasutada portlandtsementi, mis on silikaatidel põhinev tsemendi tüüp.
Selline tsement on muidugi kallim kui tavaline portlandtsement, kuid selle tugevusomadused on tavalisest palju kõrgemad. Bariit on raske mineraal, mis suurendab lahuse tihedust.Barite saab osta rauakauplus, kus müüakse puistematerjale.
Spetsiaalsete lisandite abil, mis on osa tsemendimördist, mõistame mitmesuguseid aineid, mis annavad lahusele erilised omadused.
Need sisaldavad:
- kiirendite seadistamine tsement (kaltsiumkloriid, sooda, kaaliumkloriid), kasutatakse juhul, kui tsementeerimine toimub temperatuuril alla +5 kraadi;
- aeglustite seadistaminekasutatakse kiire kõvenemise vältimiseks (need on kaltsium- või naatriumkloriidid, naatriumnitrit jne);
- plastifikaatorid optimaalse viskoossuse saavutamiseks (polümeeri modifikaatorid);
- külmakindlad lisandid (räniorgaanilised ühendid koos plastifikaatoritega);
- niiskust imavad lisandid (ained, mis on saadud suhkru-, sidrun-, viin- ja tetraoksüadipiinhapete rühma kuuluvatest ühenditest) jne
Spetsiaalsed lisandid segatakse vees, mida kasutatakse seejärel mördi valmistamiseks. Segage lahust spetsiaalsete masinate - segistide abil. Mõnikord on käsitsi sõtkumine lubatud, kuid see nõuab teatavaid oskusi ja palju vaeva.
Portlandtsemendi kivistumisel tekkiv tsemendikivi on kõrge tugevusomadustega, talub koormusi, mehaanilisi ja füüsilisi mõjusid.
3. etapp - lahuse valamine kaevu
Kaevude tsementeerimise peamised meetodid on:
- pidev või üheastmeline;
- kaheastmeline;
- mansett;
- vastupidine.
Kõik veekaevude tsementeerimise meetodid põhinevad ühel põhimõttel - süstmördi süstimine renni. Tsementeerimistehnoloogia valik sõltub sel juhul konkreetsetest tingimustest: pinnase tüübist, kaevu sügavusest, ümbrise materjalist, piirkonna klimaatilistest ja hüdrogeoloogilistest tingimustest.
Kaevu vette ühendamiseks valitud tehnoloogia peaks tagama:
- lahuse täitmine kogu kaevu joondamisega kogu sügavusele;
- eemaldage loputusvedelik (kui see on olemas) täielikult;
- füüsikaliste, mehaaniliste ja keemiliste mõjude suhtes vastupidava ülitugeva tsemendikivi loomine;
- kõrge nakkumiskiirus kaevu pinnaseintega, korpustorud.
Sügavate kaevude jaoks kasutatakse segmentaalset tsementeerimist, s.t. mitte kogu kaevu vars ei tsementeerita korraga, vaid ainult selle üksikud segmendid.
See protsess on väga keeruline ja praktika näitab, et seda on peaaegu võimatu ise teha. Seetõttu kaalume üksikasjalikumalt ühe- ja kaheastmelise ning manseti tsementeerimise tehnoloogiat.
Ühekordne või pidev tsementeerimine
Seda meetodit kasutatakse kõige sagedamini kodumaiste põhjaveekihtide tsementeerimisel. Selle rakendamise ajal pumbatakse tsementeeriv lahus korpusesse.
Lahus pumbatakse rõhu all, kasutades seadmeid, mis on paigaldatud spetsiaalse sõiduki platvormile või paigaldatud kaevu lähedal. Tsemendimört liigub oma raskuse all korpuse kinga alusesse, täites kõik rõngakujulised õõnsused.
Töö üheastmelise tsementeerimisega toimub ühe tsükliga katkestusteta, seetõttu on vaja hoolitseda piisava koguse mördi eest
Enne tsementeerimise alustamist loputatakse kaevu ja seejärel võetakse kasutusele alumine pistik, mis toimib piirajana. Betoonipump lülitatakse sisse ja pumpimislahus hakkab pumpama, mille mõjul kork langetatakse, kuni see jõuab korpuse „kingani“.
Pärast mördi süstimist paigaldatakse ülemine pistik ja tsemendisegu hakkab tihendama, kuni ülemine pistik alumise vastu. See tähendab, et lahendus täitis kogu ankeedi. Tihendamine toimub vibropressi abil, mördi pumpamisega betoonipumbaga.
Tsementeeritud süvend jäetakse lahuse täielikuks tahkumiseks 36-48 tunniks puhkama. See meetod sobib ainult madala kujuga kaevude jaoks. Selle meetodi puuduseks on võimetus jälgida hetke, kui tsemendi läga jõudis kaevu põhja.
Kaheetapiline kruntimissüsteem
See tsementeerimismeetod on välja töötatud õlitööstuse kaevude jaoks. Kuna see nõuab tõsiste tööstusseadmete (võimsa betoonipumba) kasutamist, ei kasutata seda kaevude ehitamisel sageli. Kaheetapilist tsementeerimist kasutatakse järgmistel juhtudel:
- tsemendimört seob nii kiiresti, et tsementeerimist ei saa ühe tsükliga lõpule viia;
- kui soovite esiletõstmises esile tõsta kahte lõiku, mis on teineteisest olulisel kaugusel;
- kaevu suure sügavusega, kui tööd pole võimalik ühe tsükli jooksul teostada.
Muudel juhtudel on kaheastmelise meetodi kasutamine protsessi pikkuse ja majandusnäitajate tõttu ebapraktiline.
Kaheetapiline tsementeerimine on ajaliselt pikem, kuna teine etapp algab pärast esimese astme tsemendi läga tahkumist
Kaheetapilise tsementeerimise põhimõte põhineb asjaolul, et tsement pumbatakse renni kahes etapis.
Mördi esimene osa laaditakse ja pigistatakse. Alumine pistik lastakse madalamale, mis lahenduse toimel langeb pistik põhja. Pärast esimese osa lõplikku kõvenemist pumbatakse lahuse teine osa 12-36 tunni jooksul.
Arteesiakaevude sügavpuurimine geoloogilise sektsiooni ülemises osas absorbeerivate moodustiste juuresolekul ja muudel juhtudel kasutatakse kaheastmelist tsementeerimist
Mansettmeetodi kasutamine
Seda tsementeerimismeetodit kasutatakse juhul, kui on vaja tugevdada ainult kaevu ülaosa. Sel juhul on esmane ülesanne kindlaks teha, millisele tasemele tsementeerimine viiakse läbi.
Tase märgitakse korpusele spetsiaalse manseti abil. Joonduse alumine osa on manseti abil usaldusväärselt kaitstud sulgemislahenduse tungimise eest.
Lahus pumbatakse täpselt samamoodi nagu üheastmelise tsementeerimise korral. Mansettmeetodit kasutatakse juhul, kui kaevu ülemine osa asub liivasel pinnasel ja alumine osa savimullal. See on piisavalt haruldane, nii et see meetod pole leidnud laialdast rakendust.
Tsemendikivi moodustumise protsess
Tsemendikivi moodustumise protsess algab kohe pärast korgilahuse süstimist ja kestab 12 kuni 36 tundi. Peamised tegurid, mis mõjutavad mördi tahkumise kestust tsemendikivi olekusse:
- lahuse koostisosade omadused;
- muld, mantli materjal;
- koha hüdrogeoloogilised ja klimaatilised tingimused;
- süstimise tihedus, korkimisprotsessi õige rakendamine.
Tahkumisperioodil on vaja jätta kaev puhkeolekusse. Tsementeerimise kvaliteedi hindamiseks on keelatud kasutada kaableid, varesid, traati, kuna see võib häirida saadud tsemendikivi terviklikkust.
Kui te ei tea, kui kaua kulub tsemendimördi täielikuks seadmiseks, oodake kolm päeva ja jätkake kontrollmõõtmistega
Kvaliteedi hindamise tsementeerimine
Väärib märkimist: hoolimata asjaolust, et põhjaveekihtide tsementeerimise kvaliteedi hindamine on väga oluline etapp, on seda ise teostada võimatu.
Selle rakendamiseks on vaja spetsiaalseid laboriseadmeid, mis on väga haruldane isegi puurimisega tegelevate organisatsioonide jaoks.
Kui kavatsete ikkagi teostatud pistikut hinnata, saate tellida kvaliteedikontrolli teenuse ühel kolmel viisil:
- akustiline, mis põhineb korpuse seinte koputamisel, millele järgneb andmete töötlemine arvutiprogrammide abil;
- raadioseadmetega mõõtmisel radioloogiline;
- termiline, mis põhineb tsemendimördi kõvenemise ajal tekkiva soojuse mõõtmise põhimõttel.
Kodus saate kasutada lihtsustatud termilist meetodit, mõõtes temperatuuri kaevu seintel. Kui see muutub ümbritseva õhu temperatuuriga võrdseks ja muutub 0,5–1,5 kraadi madalamaks, võime rääkida täielikust tahkumisest. Kuid isegi pärast seda on soovitatav oodata 2-3 päeva ja alles seejärel viia kaev tööle.
Pärast testi lõppu puhastatakse kaevupea tsemendi suspensioonist õhuklapi abil. Seejärel tehakse lekkekatse, mille jaoks pumbatakse kaevu torusse 30 minuti jooksul kõrgsurvevett. Tiheduse kriteeriumiks on rõhulang umbes 0,3–0,5 MPa. Kaev on nüüd täielikult kasutamiseks valmis.
Korkide tihedus suurendab kaevu deebetit, pikendab korpuse nööride kasutusiga, kaitstes neid korrosiooni eest, aga ka veeallikat ennast
Allpool olevates videotes räägime nafta- ja gaasitööstuse kaevudest, kuid tootmistehnoloogia põhimõte on sama nagu põhjaveekihtide puhul.
Üheastmeline tsementeerimisprotseduur:
Mansettsementeerimise tootmise eripära:
Kaheetapilise tsementeerimise tehnoloogilised omadused:
Tsementeerimine on keeruline protsess, mis nõuab spetsiaalsete seadmete kasutamist. Kuid see ei tähenda, et seda oleks võimatu ise läbi viia. Kui olete mördi valinud ja õigesti valmistanud, kasutades minimaalset täitematerjalide komplekti, on täiesti võimalik tööga ise hakkama saada.
Igal juhul ei lähe kaevu käitamine ilma kaevu tsementeerimata kaua ja uue veeallika puurimise kulud pole vähem.
Kui teil on pärast materjali uurimist endiselt küsimusi selle kohta, kuidas kaevu pärast puurimist korralikult tsementeerida, või kui teil on selles küsimuses väärtuslikke teadmisi, jätke oma kommentaarid allolevasse lahtrisse.