Колодец из железобетонных колец под воду. Как сделать.

Колодец из железобетонных колец является одним из наиболее простых решений для водоснабжения загородного дома. Некоторые посёлки оснащены центральным водопроводом, но при постоянно повышающихся тарифах ЖКХ, колодец сбережет ваш бюджет. Став источником чистой питьевой воды, колодец удовлетворит и все бытовые потребности, включая полив приусадебного участка.

В основном колодцы делают из железобетонных колец диаметром 1м  (КС 10-9). При необходимости вы можете установить кольца и большего размера от 1,5 до 2,0 метров. При высоте 900 мм КС10-9 весит 600 кг, поэтому заранее продумайте метод монтажа и ваши силы.

Кольца ЖБИ КС 20-0,9 и других размеров.

Колодезные железобетонные кольца используются при строительстве канализационных и водопроводных колодцев для частных домов. ЖБИ кольца колодезные применяются так же при возведении крупных объектов различного назначения при оборудовании технологических сетей: водоотведения, газопроводов, канализации, для смотровых и водозаборных колодцев. Кольца формируется ствол колодца, а монолитное заливное днище из бетона изолирует объем колодца и укрепляет его. Кольца КС 20-0,9 изготавливаются из высокопрочного бетона с армированием.

Железобетонный колодец, собранный из сборных бетонных колец, наиболее выгоден с финансовой точки зрения. Ведь не секрет, что стоимость бетона для строительства питьевых колодцев значительно ниже стоимости материала и работ с кирпичом или деревом.
Плюс большую экономию дают не только сами ЖБИ кольца, но и скорость их монтажа:
ЖБИ колодезные кольца на нашем предприятии, в зависимости от назначения, выпускаются диаметром от 1м до 2м, с толщиной стенки 10 см. Высота колец стандартная — 0,9 метра.

Как сделать колодец своими руками если вы никогда этим не занимались? Возможно, вам придется нанять специализированную бригаду. Впрочем, если вы хотите попробовать свои силы в этом деле и сэкономить бюджет, позовите помощников из знакомых, но трезво оцените свои реальные возможности.

Где копать колодец?

Водоносный пласт есть не везде. Как же определить, где копать колодец? Есть много научных и народных способов определения прохождения водоносного слоя: от наблюдения за насекомыми и растениями, поиску воды с маятником до использования топографических карт и геологических отчетов в Магнитогорске и окрестностях. Можно также спросить у соседей, имеющих колодцы и скважины.

Проведите анализ самостоятельно, наблюдая за растениями, растущими на вашем участке. Например, мать-и-мачеха, конский щавель, болиголов, растут там, где водоносный пласт расположен ближе к поверхности. Вишня, яблони не очень любят излишек влаги и болеют, если слой находится близко к корням. Ольха, ива, верба наоборот, обильно разрастутся. Но только пробная скважина даст вам 100% гарантии по глубине залегания воды.

Исключите из района поиска места, расположенные около выгребных ям, туалетов, мусорных свалок.  От колодца до источников загрязнения воды должно быть более 50 метров. Кроме того, колодец должен быть дальше 5 метров от капитальных зданий.

Методы рытья колодца.

Итак, вы определились с местом обустройства колодца. Что дальше? Какой метод монтажа колец лучше? Есть 3 способа рытья.

Первый — углубление с помощью экскаватора или ямобура подходящего диаметра с последующей установкой колец на подготовленное основание (фильтрующий слой из гальки или шунгита) с герметизацией швов цементным раствором. Дальше засыпаете грунт в яму а ближе к поверхности устройте глиняный замок.

Второй способ — подкоп

Второй способ заключается в постепенном опускании конструкции на нужную глубину. Начинайте копать округлую яму диаметром чуть больше размера кольца на глубину около метра. Устанавливайте в выкопанную яму кольцо и начинайте подкоп под ним изнутри, в результате оно будет опускаться под своей тяжестью. Когда начнется глиняный слой, то выбранную глину лучше складировать отдельно – она пригодиться в дальнейшем для гидроизоляции колодца. Постепенно устанавливая новые кольца сверху, углубляйте яму по необходимости.

Третья методика сочетает в себе два предыдущих и наиболее оптимальна для неустойчивых осыпающихся грунтов. Сначала копка идет открытым методом, но после первых признаков нестабильности стенок или появления признаков верховодки прекращаются. Далее кольца сразу монтируются на выкопанной глубине, и дальнейший выем грунта ведется уже вторым методом, с опусканием ствола колодца.

Устройство колодца из колец

Устройство колодца из колецТренога для опускания колецКолодец как украшение участка

Колодец из бетонных колец своими руками: технология

Содержание

• 1 Характерные черты устройства колодцев
• 2 Выбор материалов
• 3 Технология и этапы строительства
  • 3.1 Строительство с поочередной установкой колец
  • 3.2 Установка колец в готовую шахту
  • 3.3 Работы по гидроизоляции

У того, кто строит дом в пределах города или недалеко от центрального водоснабжения, проблем нет – подключился к водопроводу и все в порядке. А вот если ваше жилье далеко от цивилизации, или просто хотите иметь экологически чистую воду для питья и приготовления пищи, то без колодца не обойтись. Прежде чем приступать к копке колодца, следует собрать сведения о водах под землей той местности, где будет вырыт источник воды.

Проще всего поинтересоваться у соседей, на какой глубине у них находится вода, и какая она по качеству. Если у них есть грунтовые воды, копайте смело – вода будет и вас! Имея минимальные строительные навыки, можно соорудить колодец из бетонных колец собственноручно.

Характерные черты устройства колодцев

Перед тем как возвести колодец из бетонных колец, важно узнать его устройство. В колодце имеются два элемента: подземный и элемент, находящийся над землей. Перед началом работ определяются с месторасположением колодезной скважины. Приступают к рытью земли на глубину, позволяющую установить фильтрацию воды, которая требуются для очистки воды от глины, пыли и других загрязнений. Гидротехническое сооружение нужно оформить защитой от проникновения сточных вод, атмосферных осадков и канализационных стоков.

Строительство колодезной конструкции состоит из 3-ех частей:

• Монтаж оголовка гидротехнического сооружения, который представляет собой верхнюю часть в колодцах, находящуюся над землей. Надземный элемент конструкции выполняет функцию защиты от проникновения сточных вод и осадков, которые способны загрязнять питьевую воду. Состоит из кровельной части, отмостки, навеса и подъемного механизма. Декорируют оголовок: деревом, камнем, штукатуркой или другими облицовочными материалами. Важно предусмотреть элемент для отведения дождевой воды, который устанавливают снаружи оголовка.
• Обустройство стволов гидротехнического сооружения. Это место, находящееся под землей в промежутке между оголовком и дном. По стволу поднимают воду с помощью ведра и веревки либо другого подъемного приспособления. Ствол шахты имеет обсадную колонну, функция которой – защищать бетонный колодец от разрушения и проникновения грунтовых вод в середину сооружения.
• Возведение водоприемной части, которая предназначена для хранения воды, ее фильтрации и отстаивания.

Схема устройства колодца.

Водоприемная часть включает в себя обсадную колонну, фильтр и бывает 3-ех видов:

• Неполная – данная бетонная конструкция не имеет сложностей в исполнении, в ней обсадная колонна не доходит до пласта непроницаемых горных пород и вода подходит снизу. Несовершенная конструкция имеет небольшой литраж воды и подходит для небольших семей.
• Полная водоприемная часть является сложной в исполнении и имеет обсадную колонну, упирающуюся в пласт водонепроницаемых пород. Объем части накопления воды средний, а подача жидкости осуществляется через стенки колодца.
• Совершенная водоприемная часть с зумпфом. Глубина достигает полтора метра запасов воды. Применяется в случае большого количества потребления воды.

Вернуться к оглавлению

Выбор материалов

Возведение питьевых бетонных колодцев требует выбора материалов высокого качества, а именно бетонного состава тяжелых марок. Чтобы соорудить бетонную конструкцию потребуются экологически чистые, плотные, обладающие высокой прочностью материалы, которые не пропустят никаких загрязнений. Колодцы делают из сруба, камня, кирпича или бетона. Можно сделать бетонные кольца и своими руками, однако, важно соблюдать правильные пропорции при изготовлении раствора и придерживаться технологического процесса при работе с кольцами. Останавливая свой выбор на стеновых кольцах, выполненных по государственному стандарту, обращают внимание на маркировку изделий, буквы которой обозначают аббревиатуру слова, а числа – диаметр и высоту кольца.

Вернуться к оглавлению

Технология и этапы строительства

При работе с бетонными колодцами, чтобы правильно сделать конструкцию, монтаж начинают с определения удобного места для будущей скважины и рытья круглой ямы. Скважину роют на глубину полтора метра и с таким же диаметром. Дно скважины равняют, и убирают землю. Над ямой ставят подставку на трех ножках с подвесным грузоподъемным устройством. Бетонное кольцо доставляют на край скважины и крепят к крюку, после чего поднимают вверх и спускают ко дну колодезной ямы.

Скобы для колодца.

Выставляют правильно по уровню кольца и осуществляют заливку бетонным раствором, после чего опускают второе кольцо. Далее нужно подкопать почву под нижним кольцом и убрать ее в емкость, после чего разработать грунт ломом, киркой или кайлом. После того как уровень колец стал ниже земли, устанавливают следующее.

Лишнюю воду откачивают насосом и продолжают рыть скважину, пока ее глубина не достигнет полутора метров. Далее засыпают водоупорную глину, тщательно утрамбовывают и приступают к заделыванию стыков бетонной смесью с добавлением герметизирующего вещества.

Придают кольцам фиксацию с помощью скоб и покрывают краской против коррозии. Как только швы затвердеют, приступают к выкапыванию глины, укладке на дно пористого деревянного щита, который в последующем обсыпают песком и гравием. По окончании работ с колодцем своими руками устанавливают навес и оголовок, монтируют механизм, поднимающий воду.

Для очищения питьевой воды в колодце устанавливают донный фильтр. Монтаж которого заключается в постоянном выкапывании скважины и не прекращении работ даже, когда появилась жидкость. Копают на глубину двадцать сантиметров, выравнивают и очищают дно. После чего высыпают тридцатисантиметровый слой очищенного песка и слой щебня мелкой фракции. После засыпки фильтра откачивают несколько раз воду. Пользуются колодцами первое время только для орошения цветов и огорода, разрешается пить и готовить на колодезной жидкости только после проверки качества.

Вернуться к оглавлению

Строительство с поочередной установкой колец

Строительство колодца по методу поочередной установки колец.

Своими руками колодезную шахту роют лопатой с короткой ручкой, что упрощает работу в малом пространстве. Копают до тех пор, пока глубина скважины не достигнет полутора метров, после чего выравнивают дно и фиксируют первое кольцо. Установку первого кольца важно сделать ровно посередине. Далее продолжают убирать почву изнутри бетонной конструкции. В процессе рытья земли кольцо опускается вниз под собственным весом, как только оно сровняется с уровнем земли, крепят скобы к последующему кольцу.

Случается, что в процессе рытья скважины, кольца стоят на месте и не опускаются, тогда это свидетельствует о неправильном их расположении от вертикальной оси. Чтобы выровнять положение колец, их накрывают тяжелой плитой или камнями, под весом которых кольца начинают проседать.

Углубление по колодцу продолжается вниз, пока жидкость не начнет проступать через дно колодца, при этом откачивают насосом поступающую воду. Роют яму до тех пор, пока не достигнут грунта, насыщенного водой. Его заметить легко, жидкость пойдет с большой скоростью. Но откачку не останавливают, так как нужно еще уложить фильтр дна и выровнять его.

Вернуться к оглавлению

Установка колец в готовую шахту

Метод строительства колодца: установка бетонных колец в шахту.

Возведение колодца также может выполняться установкой колец в готовую шахту. Данная технология подразумевает поочередный спуск колец в окончательно подготовленную скважину. Однако установка колец в уже готовую шахту не пользуется популярностью и применяется не для всех видов почв. Существует риск обрушения земли еще до момента укладки колец, поэтому такой метод более опасен.

Недостатком метода установки колец в готовую конструкцию является необходимость в подъемном механизме, который необходим для опускания деталей в яму. С помощью крана кольца погружают в шахту друг на друга и фиксируют скобами.

Вернуться к оглавлению

Работы по гидроизоляции

Гидроизоляцию колодца можно сделать своими руками, бывает она внутренняя и внешняя. Гидроизоляция изнутри – это заливка бетонным раствором или специально предназначенным составом. Гидроизолирующими материалами промазывают трещины, ямки, способные разрушаться при контакте с влагой. Чтобы не ухудшить вкусовые качества питьевой воды, для гидроизоляции не советуют использовать составы с битумом.

Чтобы оформить внешнюю гидроизоляцию, делают замок из глины. Для этого роют траншею по кругу верхних колец, ширина которой 50 сантиметров и глубина 200 см. Траншея заполняется глиной и трамбуется. Получившуюся поверхность заливают бетоном и откачивают жидкость на протяжении двух-трех недель. Первое время пользуются колодцем только в бытовых целях и только после лабораторных исследований употребляют воду  пищу.

Бетонный кольцевой колодец: пошаговое строительство

Комплектация:

1. Что лучше выкопать? скважина или скважина;
2. Где бурить водоносные скважины?;
3. Как выкопать колодец?;
4. Как углубить выкопанную скважину?;
5. Установка колец;
6. Последняя ступень;

Обеспечение питьевой водой – одна из проблем, с которой рано или поздно сталкиваются отдельные застройщики в отдаленных районах. Для решения этой проблемы одни собственники бурят скважины, другие копают колодцы. Но мы расскажем вам о некоторых альтернативах, которые сэкономят вам денежные средства и массу времени.

Что лучше накопать? Скважина или скважина

У обоих есть свои плюсы и минусы. Скважина дает практически неограниченный объем воды, но требует применения дорогостоящего оборудования, как для ее бурения, так и для последующего обслуживания.

В нашем селе или городах, например, некоторые дома получают воду из скважины глубиной 70 м (230 футов). Его устройство стоило немалую сумму, и через 5 лет эксплуатации оборудование пришлось ремонтировать. Кроме того, вода из него насыщена железом и другими примесями. Чайники и водогрейные котлы постоянно покрываются толстым слоем накипи, а значит, для очистки нужны дорогие фильтры.

Если водоносный горизонт расположен на относительно небольшой глубине, целесообразно вырыть колодец. Так пару лет назад сделал один из моих соседей. Колодезная вода, поступающая с глубины всего 3 м (10 футов), была намного чище, мягче, вкуснее, чем из колодца. В итоге решили получить такую ​​же ну.

Где бурить водоносные скважины?

В моем случае мы пригласили мастеров из ближайшего района. Сначала мы выбрали место. Как нам сказали, в низинах лучше не копать, иначе при первом же сильном дожде колодец затопит и вся работа пойдет насмарку.

Затем бригадир использовал структуру, чтобы определить, где расположены водоносные горизонты. В качестве инструмента он использовал сварочные электроды диаметром 3 мм (0,001 дюйма), изогнутые под углом 90° с соотношением плеч 1:2. Держа рамы на расстоянии вытянутой руки, он медленно и плавно ходил взад и вперед по предполагаемой строительной площадке, чтобы найти лучший источник воды.

В некоторых местах концы шпангоутов пересекались, поворачиваясь навстречу друг другу. Если повернуть только один конец рамы, значит, под землей находится большой камень, как объяснил прораб, и поэтому при копании будут проблемы.

Чтобы искать воду таким способом, не нужно особых талантов или умений. Все любопытствующие и даже те, кто не верит в метод, пробовали пройти с техническими электродами (для поиска воды) на сайте. Над тем местом, где, по мнению прораба, находится водоносная жила — шпангоуты, как по волшебству, неумолимо пересекались.

Как вырыть колодец?

Наконец рабочие начали размечать яму. Здесь важна точность, так как отверстие в оправке должно служить своеобразным ориентиром для «ствола» скважины как можно дольше.

Используя те же электроды и сделав петлю из мягкой проволоки диаметром 2 мм (0,07 дюйма), что на 3 см (1,2 дюйма) больше, чем радиус бетонного кольца, длинное плечо рамы было вставлено непосредственно в трава в центре будущего колодца, а другой отображал пределы риска.

Все началось с того, что мастера начали срезать дерн с помощью лопаты, последовательно заглубляя ее до замыкания круга. Стараясь не нарушить целостность первичного слоя, вырыли кольцевую канавку, и только потом удалили образовавшийся в центре «островок».

Пытаясь соблюсти вертикальность стен, они продолжили копать котлован. В это время прораб позвонил на базу стройматериалов и дал команду грузить кольца краном в машину. К тому времени, когда яма была вырыта глубиной 2 м (6,5 футов), на место прибыл грузовик.

Первые два кольца аккуратно установили в шурф с помощью крана, остальные уложили рядом, чтобы их можно было закатывать вручную по мере углубления ствола.

Как только появилась вода, первый рабочий день был окончен. Бригадир объяснил это так: если сильно погрузить кольца в водоносный слой, к утру они могут быть засосаны, и в результате дальнейшая работа будет бессмысленной.

Как углубить выкопанную скважину?

Рано утром следующего дня рабочие опустили в колодец мощный насос с толстым шлангом на байонетном соединении и откачали скопившуюся в колодце воду.

Далее работа пошла следующим образом. В яму опускали веревочную лестницу, другой конец которой «прибивали» к земле ломом на нужном расстоянии от колодца. Один из рабочих надел высокие резиновые сапоги и, вооружившись лопатой, похожей на саперную, полез в шахту. Второй мужчина поставил на ножках легкий переносной барабан к колодцу, а затем опустил в яму небольшое ведерко, прикрепленное к карабину на нейлоновой веревке.

Один внизу наполнял ведро, а другой вытаскивал его и отцеплял карабин, бросая выкопанную глину в тачку. Третий убрал грунт от колодца, чтобы не загромождать площадку. Если почва состояла из более-менее чистой жирной глины, ее сбрасывали поблизости — впоследствии она могла пригодиться для строительства глиняного замка.

Установка колец

Последующие кольца закатывались вручную, вместе. Выступ был направлен в выемку предыдущего кольца и без видимых усилий поставлен сверху. С помощью насадки его подгоняли так, чтобы наружная стенка «ствола» была без выступов — иначе кольцо могло зацепиться за землю и болтаться в валу.

С этой же целью петли такелажа загнуты внутрь. Для герметизации стыка цементно-песчаный раствор разбавляли в ведре в пропорции 1:1. Брал руками в резиновой перчатке, добавлял из пузырька немного жидкого стекла, вымешивал и сразу же втирал полученную смесь в зазор между кольцами снаружи, а потом и изнутри отверстия.

Эта смесь затвердевает очень быстро, в течение 3-4 минут, поэтому оптимальна порция раствора, которая умещается на ладони. После установки каждого последующего кольца вертикальность колодца проверялась уровнем.

«Ствол» следует выкопать с края, который упал ниже другого. В результате при опускании конструкции она выравнивается, выдавливаясь нетронутой стеной. Это важный нюанс, о котором рассказал прораб. Часто колодец еще больше заклинивают и перекашивают, копая его с противоположной стороны, пытаясь «логично» освободить «застрявшую» сторону копанием.

Если «ствол» идет плавно, на равных расстояниях делают выборку грунта в 3-4 местах, затем постепенно и равномерно расширяют их до тех пор, пока стопка колец своим весом не раздавит оставшиеся столбики грунта.
На второй день работ установили еще 3 кольца в ствол и одно сверху в качестве оголовка скважины.

Последний этап

В конце работы вода поступает очень быстро, и здесь важно не дать зыбучим пескам засосать нижнее кольцо. Чтобы «придавить» выходящие из-под него плывуны, в колодец насыпали слой мелкого щебня толщиной 20-30 см (8-12 дюймов).

После обрушения грунта вокруг ямы образовавшуюся яму углубили примерно на метр. А в яму насыпали жирную глину, приготовленную для фиксации швов. Затем, сняв обувь, они слой за слоем утрамбовывали его босыми ногами.

Часть II. Строительство водяных колодцев

Пространство между обсадной трубой колодца и стенкой пробуренной скважины, часто называемое кольцевым пространством, должно быть эффективно герметизировано, чтобы оно не было предпочтительным путем для движения некачественной воды, загрязнителей или загрязнения. В некоторых случаях второстепенными целями кольцевого уплотнения являются защита обсадной трубы от коррозии или разрушения, обеспечение структурной целостности обсадной трубы и стабилизация стенки ствола скважины.

A. Минимальная глубина кольцевого поверхностного уплотнения . Кольцевое поверхностное уплотнение для различных типов водозаборных скважин должно простираться от поверхности земли до следующих минимальных глубин:

C. Корпус проводника. Для колодцев коммунального водоснабжения минимальная толщина кожуха стального кондуктора должна составлять 1/4 дюйма для одинарного кожуха или минимум № 10 стандарта США для двойного кожуха. Сталь, используемая для стального корпуса, должна соответствовать спецификациям для стального корпуса, описанным в разделе 12.

D. Уплотнительный материал.   Уплотнительный материал должен состоять из чистого цемента, песчаного цемента, бетона или бентонита. Буровой шлам или буровой раствор не должны использоваться ни для какой части уплотнительного материала.

1. Вода. Вода, используемая для приготовления герметизирующих смесей, как правило, должна иметь качество питьевой воды, быть совместимой с типом используемого герметизирующего материала, не содержать нефти и нефтепродуктов, а также не содержать взвешенных веществ. В некоторых случаях вода, считающаяся непригодной для питья, с максимальным содержанием 2000 миллиграммов на литр хлоридов и 1500 мг/л сульфатов может использоваться для герметизирующих смесей на основе цемента.

Если неизвестно, качество воды, используемой для герметизирующих смесей, должно быть определено.

 

2. Цемент. Цемент, используемый в герметизирующих смесях, должен соответствовать требованиям Американского общества по испытаниям и материалам C150, Стандартным спецификациям для портландцемента, включая их последние редакции.

 

Типы портландцемента, доступные в соответствии с ASTM C150 для общего строительства:

 

Тип I — общего назначения. Аналогичен классу A Американского института нефти.

Тип II — умеренная устойчивость к сульфатам. Более низкая теплота гидратации, чем у типа I. Аналогичен API класса B.

Тип III — Высокая ранняя прочность. Сокращенное время отверждения, но более высокая теплота гидратации, чем у типа I. Аналогичен API класса C.

Тип IV — увеличенное время схватывания. Более низкая теплота гидратации, чем у типов I и III.

Тип V — Высокая стойкость к сульфатам. В некоторых случаях могут использоваться специальные ускорители и замедлители схватывания цемента, а также другие добавки.

 

Специальные полевые добавки для портландцементных смесей должны соответствовать требованиям ASTM C494, Стандартной спецификации химических добавок для бетона и последней редакции.

 

Гашеная известь может быть добавлена ​​в количестве до 10 процентов от объема используемого цемента, чтобы сделать уплотнительную смесь более текучей. Бентонит может добавляться в смеси на основе цемента в количестве до 6% от массы используемого цемента для улучшения характеристик текучести герметизирующей смеси и снижения скорости тепловыделения во время схватывания.

 

Сухие добавки следует смешивать с сухим цементом перед добавлением воды в смесь, чтобы обеспечить надлежащее перемешивание, однородность гидратации и эффективное и однородное уплотнение. При добавлении воды в смесь необходимо учитывать водопотребность добавок.

 

Минимальное время, необходимое для схватывания и начала отверждения герметизирующих материалов, содержащих портландцемент, до возобновления строительных работ на скважине:

• Цемент I и II типов – 24 часа
Цемент
• тип III — 12 часов
Цемент
• тип V — 6 часов

Цемент типа IV редко используется для кольцевых уплотнений из-за увеличенного времени схватывания.

 

Допустимое время схватывания может быть сокращено или увеличено за счет использования ускорителей или замедлителей, специально предназначенных для изменения времени схватывания, с разрешения правоохранительного органа.

 

Для отверждения уплотнений на цементной основе требуется больше времени, чтобы обеспечить большую прочность, когда строительные или опытно-конструкторские работы после размещения уплотнений могут подвергать обсадные и уплотнительные материалы значительным нагрузкам. Если скважина подвергается значительным нагрузкам до того, как герметизирующий материал на основе цемента достаточно отвердеет, это может привести к повреждению уплотнения и препятствовать надлежащему сцеплению герметиков на основе цемента с обсадной колонной (обсадными трубами).

 

Если используется пластиковая обсадная труба, необходимо следить за теплотой гидратации, образующейся во время схватывания и отверждения цемента в кольцевом уплотнении. Тепло может привести к ослаблению и разрушению пластикового корпуса.

Выделение тепла представляет собой особую проблему, если используется тонкостенная пластиковая обсадная труба, если обсадная труба скважины будет подвергаться значительному чистому внешнему давлению до установки уплотнения и/или если радиальная толщина кольцевого уплотнения велика. Добавки, ускоряющие схватывание цемента, также имеют тенденцию увеличивать скорость выделения тепла во время схватывания, поэтому их следует использовать с осторожностью при использовании пластиковой обсадной колонны.

 

Температура схватывающегося цементного уплотнителя может быть снижена за счет циркуляции воды внутри обсадной колонны и/или добавления бентонита в цементную смесь в количестве до 6 процентов от массы используемого цемента. Уплотнительный материал на цементной основе должен иметь следующий состав:

 

a. Чистый цемент. Для портландцемента типа I или II чистый цемент должен быть замешан в соотношении один 94-фунтовый мешок портландцемента на 5:6 галлонов «чистой» воды.

Дополнительная вода может потребоваться, если используются специальные добавки, такие как бентонит, «ускорители» или «замедлители».

 

б. Песочный цемент. Песчано-цементный раствор следует смешивать в соотношении не более 188 фунтов песка на один 94-фунтовый мешок портландцемента (2 части песка на 1 часть цемента по весу) и около 7 галлонов чистой воды, если Тип I или используется портландцемент типа II. Это эквивалентно смеси мешков 10,3. Меньше воды следует использовать, если используется меньше песка, чем 2 части песка на одну часть цемента по весу. Дополнительная вода может потребоваться при использовании специальных добавок, таких как бентонит, «ускорители» или «замедлители».

 

в. Конкретный. Бетон часто используется для кольцевых уплотнений большого объема, например, в скважинах большого диаметра. Надлежащее использование заполнителя может уменьшить проницаемость кольцевого уплотнения, уменьшить усадку и снизить теплоту гидратации, выделяемую уплотнением.

 

Бетон должен состоять из портландцемента и заполнителя, смешанного в соотношении не менее шести-94-фунтовых мешков портландцемента на кубический ярд заполнителя. Популярная бетонная смесь состоит из восьми-девятиМешки по 4 фунта портландцемента Типа I или Типа II на кубический ярд однородного заполнителя размером 3/8 дюйма.

 

Размер заполнителя ни в коем случае не должен превышать 1/5 радиальной толщины кольцевого уплотнения. Вода должна добавляться в бетонные смеси для достижения надлежащей консистенции для укладки, схватывания и отверждения.

 

д. Смешивание. Уплотнительные материалы на цементной основе необходимо тщательно перемешать, чтобы обеспечить однородность и отсутствие «комков». Соотношения компонентов герметизирующих материалов на основе цемента могут варьироваться в зависимости от вида используемого цемента и добавок. Изменения должны быть одобрены правоохранительным органом.

 

3. Бентонит. Бентонитовая глина в форме «геля» обладает некоторыми преимуществами герметизирующего материала на основе цемента. Недостатком является то, что иногда глина может отделяться от смеси глина-вода.

 

Несмотря на то, что доступно множество типов глиняных смесей, ни один из них не обладает герметизирующими свойствами, сравнимыми с бентонитовой глиной. Бентонит значительно расширяется в объеме при гидратации. Только бентонитовая глина является приемлемой глиной для кольцевых уплотнений.

 

Неизмененные уплотнения из бентонитовой глины не следует использовать там, где требуется структурная прочность уплотнения, или там, где оно будет сохнуть. Бентонитовые уплотнения могут иметь тенденцию к высыханию, усадке и растрескиванию в засушливых и полузасушливых районах Калифорнии, где уровень подповерхностной влаги может быть низким.

 

На уплотнения из бентонитовой глины могут неблагоприятно воздействовать подземные химические условия, как и на материалы на основе цемента. Бентонитовую глину нельзя использовать в качестве герметизирующего материала, если корни деревьев и других глубоко укоренившихся растений могут проникнуть и нарушить уплотнение и/или повредить обсадную колонну скважины. Корни могут расти в интервале, содержащем бентонитовую покрышку, в зависимости от окружающих почвенных условий и растительности.

 

Герметизирующий материал на основе бентонита не должен использоваться для герметизации интервалов трещиноватой породы или герметизации интервалов крайне нестабильного рыхлого материала, который может обрушиться и сместить герметизирующий материал, если иное не одобрено правоохранительным органом. Бентонитовую глину нельзя использовать в качестве герметизирующего материала, если проточная вода может ее размыть.

 

Изделия из бентонитовой глины, используемые в качестве уплотняющего материала, должны быть специально подготовлены для такого использования. Использованный буровой раствор и/или буровой шлам не должны использоваться в качестве герметизирующего материала.

 

Бентонит, используемый для кольцевых уплотнений, должен быть промышленно приготовленным, порошкообразным, гранулированным, таблетированным или дробленым/измельченным из монтмориллонитовой натриевой глины. Наибольший размер гранул или стружки должен быть менее 1/5 радиальной толщины кольцевого пространства, в которое они помещаются.

 

Смеси бентонитовой глины перед укладкой тщательно смешивают с чистой водой. В бентонит необходимо добавить достаточное количество воды, чтобы обеспечить надлежащую гидратацию. В зависимости от используемой бентонитовой герметизирующей смеси примерно на каждые 2 фунта бентонита следует добавлять 1 галлон воды. Вода, добавляемая в бентонит для гидратации, должна быть надлежащего качества и не содержать загрязнителей и примесей.

 

Бентонитовым препаратам обычно требуется от ½ до 1 часа для адекватной гидратации. Фактическое время гидратации зависит от местных условий и формы используемого бентонита. Мелкодисперсные формы бентонита обычно требуют меньше времени для гидратации при правильном перемешивании.

 

Сухие бентонитовые окатыши или крошка могут быть помещены непосредственно в кольцевое пространство под водой, где необходимо герметизировать короткий участок кольцевого пространства длиной до 10 футов. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить образование мостов во время размещения бентонитового уплотнительного материала.

 

E. Радиальная толщина уплотнения. Между всеми кожухами и стенкой ствола скважины должно оставаться не менее двух дюймов герметизирующего материала в пределах герметизируемого интервала, за исключением случаев, когда временный кожух проводника не может быть удален, как указано в подразделе B выше. Между каждой обсадной колонной, такой как обсадная труба постоянного проводника, обсадная труба, гравийная насыпная труба и т. д., в стволе скважины в интервале, подлежащем герметизации, также должен быть оставлен не менее двух дюймов герметизирующего материала, если иное не одобрено правоохранительным органом.