Skúmanie degradačného vplyvu vysokej teploty a tlaku
Tvorba a stabilita nanokryštalických a kryštalických fáz vyskytujúcich sa v cementových systémoch pri vyšších teplotách a tlakoch významne ovplyvňuje vlastnosti materiálov, a tým aj trvanlivosť a životnosť geotermálnych vrtov. Transformácie primárnych, prevažne amorfných, hydratačných produktov nad 100 °C na kryštalické, ktoré sprevádzajú zvýšenie priepustnosti a degradáciu pevnosti, sú široko skúmané. Väčšina týchto štúdií sa však zaoberá vplyvom hydrotermálnych podmienok a vysokých teplôt a zanedbáva vplyv vyšších tlakov. Hoci sa zvyčajne prezentuje iba kinetický aspekt tlaku, ukázalo sa, že vysoké tlaky môžu ovplyvniť aj mikroštruktúru, tvorbu a stabilitu kryštalických fáz a ich rozloženie v materiáli.
Výskum v tejto oblasti výskumu je zameraný na:
• vplyv vysokých teplôt na skoré a stredné štádiá hydratácie viaczložkových cementových kompozitov,
• hodnotenie individuálnych a simultánnych účinkov teplôt do 150 °C a tlakov do 18 MPa na fázové zloženie kompozitov pomocou kombinácie termogravimetrických, röntgenových difrakčných a Fourierových transformačných infračervených analýz v strednej infračervenej oblasti,
• hodnotenie vzťahov medzi štruktúrou pórov, mechanickými vlastnosťami a fázovým zložením,
• optimalizáciu východiskového zloženia,
• návrh cementových materiálov pre špecifické podmienky vo vrtoch na Slovensku.
Obr. 1. MIR spektrá vzoriek po hydrotermálnom spracovaní pri 18 MPa a 150 °C počas 7 dní (vľavo) a XRD obrazce vzoriek vytvrdených pri 18 MPa a 150 °C počas 7 dní (vpravo).
