膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)是(shi)指在物理、化學作用(yong)下(xia)，能從漿體變成堅固的石(shi)(shi)狀體，并能膠結(jie)其(qi)他(ta)材(cai)料(liao)(liao)，具有一定(ding)機(ji)械強度(du)的物質。所以(yi)，膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)又稱為(wei)膠結(jie)料(liao)(liao)。膠結(jie)料(liao)(liao)分為(wei)有機(ji)膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)和(he)無機(ji)膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)兩大類。水泥、石(shi)(shi)灰、石(shi)(shi)膏、瀝(li)青、樹(shu)脂被統(tong)稱為(wei)五大膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)。其(qi)中瀝(li)青和(he)各種樹(shu)脂屬于有機(ji)膠凝(ning)(ning)材(cai)料(liao)(liao)。

　　無機(ji)膠(jiao)凝材料按照硬化調(diao)條件(jian)，又(you)可分為(wei)水硬性(xing)膠(jiao)凝材料和非水硬性(xing)膠(jiao)凝材料兩種。

　　水硬性膠凝材料：在拌水后(hou)既能(neng)在空氣中(zhong)又能(neng)在水中(zhong)硬化(hua)，通常稱為(wei)水泥(ni)。如硅酸鹽水泥(ni)、硫(liu)鋁酸鹽水泥(ni)等(deng)。

　　非水硬性(xing)膠凝(ning)材料(liao)(liao)：只能在(zai)空氣(qi)中硬化，又(you)稱為氣(qi)硬性(xing)膠凝(ning)材料(liao)(liao)。如石(shi)灰、石(shi)膏、耐酸膠結料(liao)(liao)等。

　　膠凝材(cai)料發展(zhan)簡史(shi)

　　天然膠凝(ning)材(cai)料時(shi)(shi)期(黏土)：新石器(qi)時(shi)(shi)代(dai)(4000~10000年前(qian))

　　石(shi)(shi)膏——石(shi)(shi)灰(hui)時期：公元前(qian)2000~3000年(nian)

　　天然水泥(ni)時(shi)期：18世紀后期

　　硅酸鹽水泥時期：19世紀初開始

　　多品(pin)種水(shui)泥時期：20世紀至(zhi)今

　　水泥

　　凡細磨成(cheng)粉末狀，加入適量(liang)水后成(cheng)為塑性(xing)漿體，既能在空氣(qi)中硬(ying)化，又能在水中硬(ying)化，并能將砂、石等散粒或纖維材料(liao)(liao)牢固地膠(jiao)(jiao)結在一起(qi)的水硬(ying)性(xing)膠(jiao)(jiao)凝(ning)材料(liao)(liao)，統稱為水泥。

　　水泥的分類

　　按其用(yong)途和性能分為通用(yong)水泥、專用(yong)水泥和特性水泥。

　　按水(shui)泥(ni)(ni)(ni)的組(zu)成分為硅酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)、硫鋁酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)、氟(fu)氯酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)、鋁酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)、鐵(tie)鋁酸(suan)(suan)鹽水(shui)泥(ni)(ni)(ni)系列(lie)。

　　石灰

　　石(shi)(shi)灰(hui)是(shi)一種以氧化(hua)鈣(gai)為(wei)主要成(cheng)分的氣硬性無(wu)機膠結材料。石(shi)(shi)灰(hui)是(shi)用石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)、白云石(shi)(shi)、白堊、貝(bei)殼等碳(tan)酸鈣(gai)含量高的原料，經900~1100℃煅燒而(er)成(cheng)。石(shi)(shi)灰(hui)是(shi)人類(lei)最早應用的膠結材料。石(shi)(shi)灰(hui)在土(tu)木工程中應用范圍很廣，在我國還(huan)可用在醫藥(yao)領域。石(shi)(shi)灰(hui)粒(li)子(zi)形成(cheng)氫(qing)氧化(hua)鈣(gai)膠體結構，顆粒(li)極細(粒(li)徑約為(wei)1μm)，比表面積(ji)很大(達10~30m2/g)，其表面吸附(fu)一層較厚的水(shui)膜。

　　石膏

　　石膏(gao)是單斜(xie)晶系礦物(wu)，是主要化(hua)學成(cheng)分(fen)為(wei)為(wei)硫酸鈣(CaSO4)的(de)水(shui)合物(wu)。石膏(gao)是一(yi)種重(zhong)要的(de)工(gong)業(ye)(ye)原料(liao)，在工(gong)業(ye)(ye)領域占有十分(fen)重(zhong)要的(de)地(di)位，對國(guo)民經濟影響重(zhong)大。石膏(gao)及(ji)其制品(pin)的(de)微孔結構和加(jia)熱脫水(shui)性(xing)，使之具(ju)優良的(de)隔音(yin)、隔熱和防火性(xing)能，被廣泛用于建筑、建材(cai)、工(gong)業(ye)(ye)模具(ju)和藝術模型、化(hua)學工(gong)業(ye)(ye)及(ji)農業(ye)(ye)、食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)和醫(yi)藥美容等(deng)眾多應用領域，是一(yi)種重(zhong)要的(de)工(gong)業(ye)(ye)原材(cai)料(liao)。

　　瀝青

　　瀝青(qing)(qing)是(shi)組成(cheng)相(xiang)對復雜的(de)(de)高(gao)分子(zi)膠(jiao)(jiao)體(ti)或(huo)溶膠(jiao)(jiao)體(ti)系，因此人們可(ke)以(yi)選(xuan)用(yong)(yong)合(he)(he)適的(de)(de)高(gao)分子(zi)材料，通過適當的(de)(de)生產技(ji)術及合(he)(he)成(cheng)方(fang)法制備得(de)到(dao)符合(he)(he)各(ge)項性能要(yao)求的(de)(de)淺色仿瀝青(qing)(qing)材料，不斷(duan)優化從(cong)而得(de)到(dao)與(yu)普通瀝青(qing)(qing)使用(yong)(yong)性能相(xiang)似的(de)(de)淺色瀝青(qing)(qing)膠(jiao)(jiao)結料。

　　瀝青(qing)是一種(zhong)性(xing)能復雜的粘彈性(xing)材(cai)料(liao)，在(zai)一定溫(wen)度范圍內，瀝青(qing)材(cai)料(liao)在(zai)低溫(wen)下發(fa)生(sheng)彈性(xing)變(bian)(bian)形，在(zai)高溫(wen)下產生(sheng)塑性(xing)流動，性(xing)能變(bian)(bian)化(hua)較為復雜。

　　瀝(li)青(qing)膠結料(liao)是生產乳化瀝(li)青(qing)的(de)(de)最(zui)重要的(de)(de)原(yuan)料(liao)，也是乳化瀝(li)青(qing)實(shi)際鋪路鋪設的(de)(de)最(zui)終形(xing)式。瀝(li)青(qing)的(de)(de)質量直接關系到乳化瀝(li)青(qing)的(de)(de)性能。

　　樹脂

　　由(you)于(yu)常規(gui)水泥石封(feng)固(gu)(gu)引(yin)起的(de)環空竄(cuan)流(liu)、油井開發后的(de)環空帶壓等問題也逐漸突顯出來。合(he)(he)成(cheng)樹脂膠(jiao)凝材(cai)料由(you)于(yu)基體材(cai)料的(de)改(gai)變，可避免因(yin)失(shi)重而導致的(de)流(liu)體竄(cuan)流(liu)，且(qie)其固(gu)(gu)化后本身(shen)具(ju)(ju)有高強度(du)、高彈性(xing)、低收縮、抗腐蝕、改(gai)善界面膠(jiao)結等特(te)性(xing)，克(ke)服了常規(gui)水泥膠(jiao)凝材(cai)料本身(shen)固(gu)(gu)有的(de)缺陷，是(shi)一種較為理(li)想的(de)環空封(feng)隔膠(jiao)凝材(cai)料，因(yin)此研究合(he)(he)成(cheng)樹脂膠(jiao)凝材(cai)料具(ju)(ju)有重要意義。

　　合成(cheng)樹(shu)(shu)脂(zhi)按其加(jia)工(gong)方式的(de)(de)不同分為熱(re)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)和熱(re)固性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)。熱(re)塑性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)具有受熱(re)軟化(hua)、冷卻硬(ying)化(hua)的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能，不起化(hua)學(xue)反應(ying)，可多次反復(fu)塑化(hua)成(cheng)型(xing)。熱(re)固性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)是指樹(shu)(shu)脂(zhi)加(jia)熱(re)后產(chan)生化(hua)學(xue)變(bian)化(hua)，逐(zhu)漸硬(ying)化(hua)成(cheng)型(xing)，再受熱(re)也(ye)不軟化(hua)的(de)(de)一(yi)種樹(shu)(shu)脂(zhi)。熱(re)固性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)屬立(li)體(ti)型(xing)結構(gou)的(de)(de)高分子聚(ju)合物，其優點是耐熱(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)高、受壓(ya)不易變(bian)形，作為油氣井用(yong)膠(jiao)凝材料(liao)，其在井下溫度(du)、壓(ya)力情況(kuang)下保持穩定的(de)(de)物理(li)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。因此，可以作為油氣井膠(jiao)凝材料(liao)的(de)(de)樹(shu)(shu)脂(zhi)應(ying)為熱(re)固性(xing)(xing)(xing)(xing)樹(shu)(shu)脂(zhi)。

　　熱固性(xing)樹脂主要包括環(huan)氧樹脂、酚醛樹脂、聚(ju)酯(zhi)樹脂、有機硅樹脂、呋(fu)喃樹脂和三(san)聚(ju)氰胺樹脂。

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