Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 1581-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
Издание официальное
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)
Москва
1998
ГОСТ 1581-96
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном ЦЕ-
МЕНТ, фирмой «Цемискон», Акционерным обществом «НИИце-
мент», НПО «Бурение» (Всероссийский научно-исследовательский
и проектный институт «ВНИИКрНефть») Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией
но стандартизации, техническому нормированию и сертификации в
строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.
За принятие проголосовали
Наименование государства
Наименование органа государственного управления строительством
Республика Армения
Министерство градостроительства Республики Армения
Грузия
Министерство урбанизации и строительства Грузии
Республика Казахстан
Агентство строительства и архитектурно- градостроительного контроля Министер ства экономики и торговли Республики Казахстан
Кыргызская Республика
Минархстрой Кыргызской Республики
Республика Молдова
Министерство территориального развития,
строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Российская Федерация
Минстрой России
Республика Узбекистан
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
3 ВЗАМЕН ГОСТ 1581-91
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 октября 1998 г. в качестве госу-
дарственного стандарта Российской Федерации постановлением Гос-
строя России от 10 апреля 1998 г. № 18-31.
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстроя России
ГОСТ 1581—96
СОДЕРЖАНИЕ
Введение............................................................................................. IV
1 Область применения................................... ....................... .............1
2 Нормативные ссылки...................................................................... .1
3 Определения ......................................................................................2
4 Классификация .............................................................................. ..2
5 Технические требования...................................................................3
5.1 Характеристики ..............................................................................3
5.2 Требования к материалам............................................ .................7
5.3 Требования безопасности ..............................................................8
5.4 Упаковка, маркировка ...................................................................8
6 Правила приемки ..............................................................................8
7 Методы контроля ............................................................................ 10
8 Транспортирование и хранение................. ................. ................. 11
9 Гарантии изготовителя .............. .................................................... 11
Приложение А Библиография .......................................................... 12
ГОСТ 1581-96
Введение
Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтя-
ного института API Specification 10А [1] в части цементов типов I-G
и I-H, соответствующих по техническим требованиям цементам ти-
пов G и Н Американского стандарта, пользующимся большим спро-
сом на мировом рынке.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
WELL PORTLAND CEMENTS
Specifications
Дата введения 1998—10—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на тампонажные порт-
ландцементы (далее — цементы), изготовляемые на основе портланд-
цементного клинкера и предназначенные для цементирования не-
фтяных, газовых и других скважин.
Требования настоящего стандарта, изложенные в разделах 5—9,
за исключением показателей 2 и 4 таблицы 2 подпункта 5.1.2, явля-
ются обязательными.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стан-
дарты:
ГОСТ 4013—82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для произ-
водства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382—91 Цементы и материалы цементного производства.
Методы химического анализа
ГОСТ 6613—86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейка-
ми. Технические условия
ГОСТ 26798.1—96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 26798.2—96 Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Ме-
тоды испытаний
ГОСТ 30108—94 Материалы и изделия строительное. Определе-
ние удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
3 Определения
Термины и определения — по ГОСТ 30515.
4 Классификация
4.1 По вещественному составу цементы подразделяют на следу-
ющие типы:
I — тампонажный портландцемент бездобавочный;
I-G — тампонажный портландцемент бездобавочный с норми-
рованными требованиями при водоцементном отношении, равном
0,44 [1];
I-H — тампонажный портландцемент бездобавочный с норми-
рованными требованиями при водоцементном отношении, равном
0,38 [1];
II — тампонажный портландцемент с минеральными добавками;
III — тампонажный портландцемент со специальными добавка-
ми, регулирующими плотность цементного теста.
4.2 По плотности цементного теста цемент типа III подразделя-
ют на:
- облегченный (Об);
- утяжеленный (Ут).
4.3 По температуре применения цементы типов I, II и III под-
разделяют на цементы, предназначенные для:
- низких и нормальных температур (15—50) °С;
- умеренных температур (51—100) °С;
- повышенных температур (101—150) °С.
4.4 По сульфатостойкости цементы подразделяют на:
а) типы I, II, III
- обычный (требования по сульфатостойкости не предъяв-
ляют);
- сульфатостойкий (СС);
б) типы I-G и I-H
- высокой сульфатостойкости (СС-1);
- умеренной сульфатостойкости (СС-2).
4.5 Условное обозначение цемента должно состоять из:
- буквенных обозначений цемента: ПЦТ — портландцемент там-
понажный;
- обозначения типа цемента — по 4.1;
- обозначения сульфатостойкости цемента — по 4.4;
- обозначения средней плотности для цемента типа III — по
5.1.2 (таблица 3);
- обозначения максимальной температуры применения цемента —
по 4.3;
- обозначения гидрофобизации или пластификации цемента —
ГФ или ПЛ;
- обозначения настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений
1 Портландцемент тампонажньш с минеральными добавками
сульфатостойкий для низких или нормальных температур
ПЦТ II-СС-50 ГОСТ 1581-96
2 Портландцемент тампонажньш бездобавочный с нормирован-
ными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44,
умеренной сульфатостойкости
ПЦТ I-G-CC-2 ГОСТ 1581-96
3 Портландцемент тампонажньш со специальными добавками
облегченный плотностью 1,53 г/см3, для умеренных температур гид-
рофобизированный
ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96
5 Технические требования
Цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями
настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержден-
ному изготовителем.
5.1 Характеристики
5.1.1 Вещественный состав цементов всех типов должен соответ-
ствовать значениям, указанным в таблице 1.
5.1.2 Требования к физико-механическим показателям, характери-
зующим тампонажно-технические свойства цемента типов I — III, при-
ведены в таблицах 2 и 3, а цемента типов I-G и I-H — в таблице 4.
5.1.3 Требования к химическим параметрам цементов приведе-
ны в таблице 5.
Таблица 1
В процентах
Содержание добавки
Тип цемента
Содержание клинкера
Минеральная добавка
Специальная добавка — облегчающая (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая
I
I-G
100
Не допускает ся
I-H
II
80-94
6-20*
—
III
30-89
—
11-70
__________
*Добавок осадочного происхождения не должно быть более 10 % массы цемента
Примечание — Вещественный состав характеризуют содержани-
ем портландцементного клинкера и добавок без учета гипсового кам-
ня, вводимого сверх 100 % массы цемента
Таблица 2
Наименование показателя
Значение для цемента при температурах применения
низких и нормальньк
умеренных и повышенньк
тип I, II
тип III-0б
тип I, II
тип III-06
тип III-Ут
1 Прочность при изгибе,
МПа, не менее, в возрасте:
1 сут
—
—
3,5
—
—
2 сут
2,7
0,7
—
1,0
2,0
2 Тонкость помола*-
- остаток на сите с сет
кой № 008 по ГОСТ 6613,
%, не более
12,0
10,0
15,0
12,0
12,0
- удельная поверхность,
м2/кг, не менее
270
—
250
—
230
3 Водоотделение, мл, не более
8,7
7,5
8,7
7,5
10,0
4 Растекаемость цементно-
го теста , мм, не менее для
цемента:
- непластифицированного
200
—
200
—
—
- пластифицированного
220
—
220
—
—
5 Время загустевания до
консистенции 30 Bс**, мин,
не менее
90
* Допускается определять тонкость помола для цемента только типа I только по удельной поверхности, а для цемента типов I и III- Ут — только по остатку на сите
**Единицы консистенции Бердена
Таблица 3
Значение плотности цементного геста для цемента типа III, г/см3
облегченного
утяжеленногс
обозначение
плотность
обозначение
плотность
средней плотности
±0,04
средней плотности
±0,04
064
1,40
Ут0
2,00
065
1,50
Ут1
2,10
066
1,60
Ут2
2,20
УтЗ
2,30
Таблица 4
Наименование показателя
Значение для цемента типов I-G и I-H
не менее
не более
Прочность на сжатие, МПа, через 8 ч твердения при температуре:
38 °С
2,1
-
60 °С
10,3
-
Водоотделение, мл
-
3,5
Консистенция цементного теста через 15 —30 мин режима испытания, Вс
-
30
Время загустевания до консистенции 100 Вс, мин
90
120
Таблица 5
В процентах
Наименование показателя
Значение для цемента типа
I
II
III
I-G и I-H
Потери при прокаливании, не более
5,0
-
3,0
Массовая доля нерастворимого остатка, не более
5,00
-
0,75
Массовая доля оксида серы (VI) SO3
не менее
1,5
—
не более
3,5
3,0
Массовая доля хлор-иона С1-, не более
0,10
Массовая доля суммы щелочных ок сидов в пересчете на Na2O, не более
—
0,75
5.2 Требования к материалам
5.2.1 Портландцементный клинкер по химическому составу до-
лжен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля
оксида магния MgO в клинкере не должна быть более 5,0 %.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких там-
понажньк цементов должен соответствовать значениям, указанным
в таблице 6.
Таблица 6
В процентах
Значение для клинкера цемента типа и сульфатостойкости
Наименование показателя
I, II, III
I-G и I -Н
СС
CC-I
СС-2
Содержание трехкальциевого силиката C3S:
не менее
—
48
48
не более
—
65
58
Содержание трехкальциевого алюмината С3А,
нс более
5
3
8
Сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита C4AF, не более
22
24
—
* Сумма четырежальциевого алюмоферрита и удвоенного содержания трехкальциевого алюмината
5.2.2 Гипсовый камень — по ГОСТ 4013. Допускается примене-
ние других материалов, содержащих сульфат кальция, по соответ-
ствующим нормативным документам.
5.2.3 Минеральные добавки — по соответствующим нормативным
документам.
5.2.4 Специальные добавки (облегчающие и утяжеляющие), ре-
гулирующие плотность цементного теста, — по соответствующим
нормативным документам. Облегчающие и утяжеляющие добавки
должны обеспечивать получение цемента плотностью, указанной в
таблице 3, и не должны вызывать деструкцию и коррозию цемент-
ного камня.
5.2.5 Технологические добавки, регулирующие основные тампо-
нажно-технические свойства цемента, и технологические добавки,
применяемые для интенсификации помола, — по соответствующим
нормативным документам.
Содержание добавок, вводимых в цемент при помоле, не должно
быть больше значений, указанных в таблице 7
Таблица 7
В процентах массы цемента
Значениe для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)
Тип це
ускорите
замедли
пласти
гидрофо-
водоудер-
интенси-
мента
лей твер
телей
фициру
бичирую-
живаю-
фикаторов
дения
загустева-
ющих
щих
щих
помола, в том
ния
числе органи-
ческих
I, II, III
0,5
0,3
0,5
0,5
1,5
1,00
*Органических добавок не должно быть более 0,15 %
5.3 Требования безопасности
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов
Аэфф.. в цементе не должна быть более 740 Бк/кг.
5.4 Упаковка, маркировка
Упаковка и маркировка цементов — по ГОСТ 30515.
б Правила приемки
6 1 Правила приемки — по ГОСТ 30515 со следующим дополне-
нием.
6.2 Партия цемента может быть принята и отгружена, если ре-
зультаты испытаний по всем показателям соответствуют требовани-
ям настоящего стандарта, если иное в части рекомендуемых показа-
телей не предусмотрено договором (контрактом) на поставку це-
мента.
6.3 В случае обнаружения при испытаниях цемента малозначи-
тельного дефекта по величине, не превышающей предельного зна-
чения, указанного в таблице 8, партию цемента принимают, но учи-
тывают ее как дефектную при оценке общего уровня качества.
Таблица 8
Малозначительный
дефект — предельное
Наименование показателя
Тип цемента
отклонение от требований
раздела 5,
не более чем на
Прочность при изгибе, МПа, в возрасте
1, 2сут
I, II, III
- 0,2
Водоотделение, мл
Тоже
+0,5
Время загусгевания, мин, до консис-
тенции 30 Bс
»
- 5
Массовая доля оксида серы (VI) SO3, %
»
+0,5
Массовая доля хлор-иона Сl-, %
Все типы
+0,01
В документе о качестве должно быть указано:
- наименование изготовителя, его товарный знак и адрес;
- наименование и (или) условное обозначение цемента по на-
стоящему стандарту;
- номер партии и дата отгрузки;
- номера вагонов или наименование судна;
- вид и количество добавок для цемента типов II и III;
- прочность при изгибе в возрасте 1, 2 сут или на сжатие через 8 ч;
- водоотделение;
- плотность цементного теста для цемента типа III;
- время загустевания;
- значение удельной эффективной активности естественных ра-
дионуклидов в цементе по результатам периодических испытаний;
- гарантийный срок, сут;
- знак соответствия при поставке сертифицированного цемента
(если это предусмотрено системой сертификации).
7 Методы контроля
7.1 Физико-механические свойства цементов определяют по
ГОСТ 26798.1, ГОСТ 26798.2.
7.2 Химический анализ клинкера и цемента — по ГОСТ 5382.
7.3 Минералогический состав клинкера и сумму щелочных ок-
сидов (R2O) рассчитывают в процентах на основании результатов
химического анализа клинкера.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа
равном или менее 0,64, С3А=0.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа
(Аl2О3/Fе2О3) более 0,64 расчет производят по формулам:
С3А = 2,65 Аl2О3 - 1,69 Fе2О3, (1)
C4AF = 3,04 Fе2О3, (2)
С3S = 4,07 CaO - 7,60 SiO2 - 6,72 Аl2О3 - 1,43 Fе2О3 - 2,85 SO3. (3)
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа
(Аl2О3/Fе2О3) менее 0,64 содержание С3S рассчитывают по формуле
С3S = 4,07 CaO - 7,60 SiO2 - 4,48 А12O3 - 2,86 Fе2О3 - 2,85 SO3 (4)
Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по фор-
муле
R2O = 0,658 K2O + Na2O. (5)
7.4 Вид и количество минеральных и специальных добавок оп-
ределяют по методике, аттестованной в установленном порядке.
7.5 Удельную эффективную активность естественных радионук-
лидов определяют по ГОСТ 30108.
8 Транспортирование и хранение
Транспортирование и хранение цементов — по ГОСТ 30515.
9 Гарантии изготовителя
Изготовитель гарантирует соответствие цемента всем требованиям
настоящего стандарта при соблюдении правил его транспортирования
и хранения в упакованном виде в течение 60 сут после отгрузки, а
при поставке без упаковки — на момент получения цемента потре-
бителем, но не более 60 сут после отгрузки.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)
Библиография
[ 1 ] API Specification 10A США Технические условия на цемен-
ты и материалы для цементирования скважин
УДК 666.942-006.354 ОКС 91.100.10 Ж12 ОКСТУ 5732, 5734
Ключевые слова: портландцемента тампонажные, цементирование неф-
тяных, газовых скважин, классификация, технические требования, правила
приемки, транспортирование, гарантии изготовителя
|