Ученые научно-исследовательского и проектного института «РН-БашНИПИнефть» вместе с коллегами из Уфимского государственного нефтяного технического университета нашли способ на 40% сократить время схватывания цементного раствора и более чем вдвое повысить прочность цементного камня при помощи оксида графена.
Для экспериментов ученые взяли готовые нанопластины оксида графена, представляющие собой черный порошок с частицами размером 3–10 нанометров — в среднем в 700 раз меньше рисового зернышка и в тысячи раз меньше пылинки. Как показали исследования, добавление таких нанопластин улучшает свойства цементного раствора и сокращает время его схватывания.
Всего 1,5% (по массе) графенового порошка сокращает время схватывания раствора почти на 40% — с шести до четырех с половиной часов. Причина — в ускорении взаимодействия такого цемента с водой.
Наночастицы оксида графена вступают в реакцию с цементным раствором и образуют микроскопические кристаллы, которые увеличивают предел прочности цементного камня более чем в два раза. Так, прочность камня без графенового порошка после 14 суток выдержки составляет 6 мегапаскалей, а с ним — 13.
По словам авторов разработки, модифицированный цемент может с успехом использоваться в нефтедобыче — например, при строительстве скважин.
Оригинал статьи и другие материалы об энергетике читайте на сайте журнала «Энергия+».