養護溫度對Class G波特蘭水泥水化及強度發展的影響

《Cement and Concrete Research》期刊上發表的論文《Influence of curing temperature on the hydration and strength development of Class G Portland cement》主要研究了養護溫度對Class G油井水泥水化和強度發展的影響。以下是對這項研究的概括：

1. 研究目的：探究不同養護溫度（15至87°C）對Class G油井水泥的水化行為和強度發展的影響，以期更好地理解油井水泥在高溫條件下的性能。

2. 實驗方法：

   - 使用等溫量熱法（Isothermal Calorimetry）監測水化放熱。

   - 利用熱重分析（Thermo-Gravimetric Analysis, TGA）測量不可蒸發水含量。

   - 采用基于Rietveld精修的定量X射線衍射（Quantitative X-ray Diffraction, QXRD）分析水泥的水化程度。

3. 強度評估：

   - 通過非破壞性超聲波測試和破壞性壓碎測試來評估水泥的強度發展。

4. 主要結果：

   - 水化熱、不可蒸發水含量和水化程度與養護溫度的關系大致呈線性，與養護溫度關系不大。

   - 養護溫度對水化速率和強度發展速率有顯著影響，可以通過等效年齡法結合阿倫尼烏斯定律進行建模。

5. 水化行為：

   - 在高溫（≥60°C）下，水化速率對養護溫度的敏感性顯著降低。

6. 強度發展：

   - 養護溫度對強度發展的影響小于對水化速率的影響，可能是由于高溫加速了水化，但同時也可能導致水泥微觀結構變粗糙，兩者效應相互抵消。

7. 活化能：

   - 從水化分析得到的表觀活化能高于從強度發展分析得到的活化能。

8. 結論：

   這項研究對于設計能夠在Ji端溫度條件下使用的油井水泥系統具有重要意義，尤其是在石油工業中，油井水泥需要在從低溫到超過200°C的高溫環境中保持其性能。