|
Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 1581-96
Группа Ж12
ОКС 91.100.10 ОКСТУ 5732, 5734
Дата введения 1998-10-01
1 РАЗРАБОТАН Российским государственным концерном "Цемент", фирмой "Цемискон", Акционерным обществом "НИИцемент", НПО "Бурение" (Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт "ВНИИКрНефть") Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 года.
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 Министерства 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 года в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 10 апреля 1998 года N 18-31. ВведениеСтандарт унифицирован со стандартом Американского нефтяного института API Specification 10A [1] в части цементов типов I-G и I-H, соответствующих по техническим требованиям цементам типов G и Н Американского стандарта, пользующимся большим спросом на мировом рынке.
1. Область примененияНастоящий стандарт распространяется на тампонажные портландцементы (далее - цементы), изготовляемые на основе портландцементного клинкера и предназначенные для цементирования нефтяных, газовых и других скважин.
Требования настоящего стандарта, изложенные в разделах 5-9, за исключением показателей 2 и 4 таблицы 2 подпункта 5.1.2, являются обязательными.
2. Нормативные ссылки В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 4013-82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 26798.1-96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 26798.2-96 Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Методы испытаний
ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
3. ОпределенияТермины и определения - по ГОСТ 30515.
4. Классификация4.1. По вещественному составу цементы подразделяют на следующие типы:
I - тампонажный портландцемент бездобавочный;
I-G - тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44 [1];
I-H - тампонажный портландцемент бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,38 [1];
II - тампонажный портландцемент с минеральными добавками;
III - тампонажный портландцемент со специальными добавками, регулирующими плотность цементного теста.
4.2. По плотности цементного теста цемент типа III подразделяют на:
- облегченный (Об);
- утяжеленный (Ут).
4.3. По температуре применения цементы типов I, II и III подразделяют 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 предъявляют);
- 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 тампонажный;
- 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 тампонажный с минеральными добавками сульфатостойкий для низких или нормальных температур
ПЦТ II-СС-50 ГОСТ 1581-96 2. Портландцемент тампонажный бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44, умеренной сульфатостойкости
ПЦТ I-G-CC-2 ГОСТ 1581-96
3. Портландцемент тампонажный со специальными добавками облегченный плотностью 1,53 г/см, для умеренных температур гидрофобизированный
ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96
5. Технические требованияЦементы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.
5.1 Характеристики 5.1.1. Вещественный состав цементов всех типов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 1.
5.1.2. Требования к физико-механическим показателям, характеризующим тампонажно-технические свойства цемента типов I-III, приведены в таблицах 2 и 3, а цемента типов I-G и I-H - в таблице 4.
5.1.3. Требования к химическим параметрам цементов приведены в таблице 5.
Таблица 1 В процентах
Тип цемента | Содержание клинкера | Содержание добавки | | | Минеральная добавка | Специальная добавка - облегчающая (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая
| I
| 100 | | I-G | | Не допускается
| 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 содержанием портландцементного клинкера и добавок без учета гипсового камня, вводимого сверх 100% массы цемента.
Таблица 2
Наименование показателя | Значение для цемента при температурах применения
| | низких и нормальных
| умеренных и повышенных | | тип I, II | тип III-Об | тип I, II | тип III-Об
| 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 сеткой N 008 по ГОСТ 6613, %, не более
| 12,0 | 10,0 | 15,0 | 12,0 | 12,0 | - удельная поверхность, м/кг, не менее
| 270 | - | 250 | - | 230 | 3. Водоотделение, мл, не более
| 8,7 | 7,5 | 8,7 | 7,5 | 10,0 | 4. Растекаемость цементного 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 типа I только по удельной поверхности, а для цемента типов II и III-Ут - только по остатку на сите. ** Единицы консистенции Бердена.
|
Таблица 3
Значение плотности цементного теста для цемента типа III, г/см
| облегченного | утяжеленного
| обозначение средней плотности | плотность ±0,04 | обозначение средней плотности
| плотность ±0,04
| Об 4 | 1,40 | Ут 0 | 2,00
| Об 5 | 1,50 | Ут 1 | 2,10
| Об 6 | 1,60 | Ут 2 | 2,20
| | | Ут 3 | 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 | Ill | 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) :
| | | не менее | 1,5 | -
| не более | 3,5 | 3,0
| Массовая доля хлор-иона , не более
| 0,10 | Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на , не более
| - | 0,75 |
5.2. Требования к материалам5.2.1. Портландцементный клинкер по химическому составу должен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния в клинкере не должна быть более 5,0%.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажных цементов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 6.
Таблица 6 В процентах
Наименование показателя | Значение для клинкера цемента типа и сульфатостойкости
| | I, II, III | I-G и I-H
| | СС | CC-I | СС-2
| Содержание трехкальциевого силиката :
| | | | не менее
| - | 48 | 48 | не более
| - | 65 | 58 | Содержание трехкальциевого алюмината , не более
| 5 | 3 | 8 | Сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита , не более
| 22 | 24* | - | * Сумма четырехкальциевого алюмоферрита и удвоенного содержания трехкальциевого алюмината
|
5.2.2. Гипсовый камень - по ГОСТ 4013. Допускается применение других материалов, содержащих сульфат кальция, по соответствующим нормативным документам.
5.2.3. Минеральные добавки - по соответствующим нормативным документам.
5.2.4. Специальные добавки (облегчающие и утяжеляющие), регулирующие 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 цементного камня.
5.2.5. Технологические добавки, регулирующие основные тампонажно-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
Тип цемента | Значение для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)
| | ускорителей твердения | замедлителей загустевания
| пластифици- рующих | гидрофоби- зирующих | водоудер- живающих | интенсификаторов помола, в том числе органических*
| 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 безопасностиУдельная эффективная активность естественных радионуклидов А, в цементе не должна быть более 740 Бк/кг.
5.4. Упаковка, маркировка Упаковка и маркировка цементов - по ГОСТ 30515.
6. Правила приемки6.1. Правила приемки - по ГОСТ 30515 со следующим дополнением.
6.2. Партия цемента может быть принята и отгружена, если результаты испытаний по всем показателям соответствуют требованиям настоящего стандарта, если иное в части рекомендуемых показателей не предусмотрено договором (контрактом) на поставку цемента.
6.3. В случае обнаружения при испытаниях цемента малозначительного дефекта по величине, не превышающей предельного значения, указанного в таблице 8, партию цемента принимают, но учитывают ее как дефектную при оценке общего уровня качества.
Таблица 8 Наименование показателя | Тип цемента | Малозначительный дефект - предельное отклонение от требований раздела 5, не более чем на
| Прочность при изгибе, МПа, в возрасте 1, 2 сут
| I, II, III | -0,2 | Водоотделение, мл
| То же | +0,5 | Время загустевания, мин, до консистенции 30 Bс
| " | -5 | Массовая доля оксида серы (VI) , %
| " | +0,5 | Массовая доля хлор-иона , %
| 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 настоящему 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 радионуклидов в цементе по результатам периодических испытаний;
- гарантийный срок, сут;
- знак соответствия при поставке сертифицированного цемента (если это предусмотрено системой сертификации).
7. Методы контроля7.1. 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 оксидов рассчитывают в процентах на основании результатов химического анализа клинкера.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа , равном или менее 0,64, 0.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа более 0,64 расчет производят по формулам: , (1) , (2)
. (3)
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа менее 0,64 содержание рассчитывают по формуле . (4) Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле
. (5) 7.4. Вид и количество минеральных и специальных добавок определяют по методике, аттестованной в установленном порядке.
7.5. Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют по ГОСТ 30108.
8. Транспортирование и хранениеТранспортирование и хранение цементов - по ГОСТ 30515.
9. Гарантии изготовителяИзготовитель 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 потребителем, но не более 60 сут после отгрузки.
Приложение А (информационное). БиблиографияПРИЛОЖЕНИЕ А (информационное) [1] API Specification 10A США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин
|