|
ГОСТ 1581-96
Группа Ж12
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
Well portland cements
Specifications
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 г.
За принятие стандарта проголосовали:
|
Наименование государства
|
Наименование органа управлением строительства
|
|
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 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России 10 апреля 1998 г. № 18-31.
Введение
Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтяного института APISpecification 10А [1] в части цементов типов I-G и I-Н соответствующих по техническим требованиям цементам типов G и Н Американского стандарта пользующимся большим спросом на мировом рынке.
1 Область применения
Настоящий 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 Определения
Термины и определения - по ГОСТ 30515.
4 Классификация
4.1 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/см3, для умеренных температур гидрофобизированный
ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96
5 Технические требования
Цементы 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
|
Не допускается
|
|
I-G
|
|
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
2суг
|
-
2,7
|
-
0,7
|
3,5
-
|
-
1,0
|
-
2,0
|
|
2 Тонкость помола*:
|
|
|
|
|
|
|
- остаток на сите с сеткой № 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 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 II и III - Ут - только по остатку на сите
** Единицы консистенции Бердена
|
Таблица 3
|
Значение плотности цементного теста для цемента типа III, г/см3
|
|
облегченного
|
утяжеленного
|
|
обозначение
средней плотности
|
плотность
±0,04
|
обозначение
средней плотности
|
плотность
±0,04
|
|
Об 4
Об 5
Об 6
|
1,40
1,50
1,60
|
Ут 0
Ут 1
Ут 2
Ут 3
|
2,00
2,10
2,20
2,30
|
Таблица 4
|
Наименование показателя
|
Значение дая цемента типов I-G и I-Н
|
|
не менее
|
не более
|
|
Прочность на сжатие, МПа, через 8 ч твердения при температуре:
|
|
|
|
38 °С
60 °С
|
2,1
10,3
|
-
3,5
|
|
Водоотделение, мл
|
-
|
|
|
Консистенция цементного теста через 15-30 мин режима испытания, Вс
|
-
|
30
|
|
Время загустевания до консистенции 100 Вс, мин
|
90
|
120
|
Таблица 5
|
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
не более
|
1,5
3,5
|
-
3,0
|
|
Массовая доля хлор-иона С1-, не более
|
0,10
|
|
Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на Na2O, не более
|
-
|
0,75
|
5.2 Требования к материалам
5.2.1 Портландцементный клинкер по химическому составу должен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния MgО 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
|
СС-1
|
СС-2
|
|
Содержание трехкальциевого силиката C3S:
|
|
|
|
|
не менее
не более
|
-
-
|
48
65
|
48
58
|
|
Содержание трехкальциевого алюмината C3А, не более
|
5
|
3
|
8
|
|
Сумма трехкальциевого алюмината С3А и четырехкальциевого алюмоферрита С4АF, 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 6
В процентах массы цемента
|
Тип цемента
|
Значение для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)
|
|
ускорителей твердения
|
замедлителей загустевания
|
пластифицирующих
|
гидрофобизирующих
|
водоудерживающих
|
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 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.
6 Правила приемки
6.1 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, 2сут
|
I, II, III
|
-0,2
|
|
Водоотделение, мл
|
I, II, III
|
+0,5
|
|
Время загустевания, мин, до консистенции 30 Bc
|
I, II, III
|
-5
|
|
Массовая доля оксида серы (VI) SO3%
|
I, II, III
|
+0,5
|
|
Массовая доля хлор-иона С1-, %
|
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 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 оксидов (R2O) рассчитывают в процентах на основании результатов химического анализа клинкера.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) равном или менее 0,64, С3А=0.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) более 0,64 расчет производят по формулам:
С3А=265Аl2О3-1,69Fe2O3, (1)
С4АF=3,04Fe2O3, (2)
С3S=4,07CaO-7,60SiО2-6,72Аl2О3-1,43Fe2O3-2,85SO3. (3)
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Аl2О3/Fe2O3) менее 0,64 содержание С3S рассчитывают по формуле
С3S=4,07CaO-7,60SiО2-4,48Аl2О3-2,86Fe2O3-2,85SO3. (4)
Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле
R2O=0,658K2O+Na2O. (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 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 потребителем, но не более 60 сут после отгрузки.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)
Библиография
[1]APISpecification10А США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин
|
ГОСТы 
