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
|