Рубрика: ГОСТы
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
Введение
Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтяного института API Specification 10А [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.
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
WELL PORTLAND CEMENTS
Specifications
Дата введения 1998—10—01
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 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 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 тампонажньш с минеральными добавками сульфатостойкий для низких или нормальных температур
ПЦТ II-СС-50 ГОСТ 1581-96
2 Портландцемент тампонажньш бездобавочный с нормированными 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 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 |
|
|
|
I-G |
100 |
|
|
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-0б |
тип I, II |
тип III-0б |
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 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 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 |
утяжеленного |
обозначение
средней плотности |
плотность
±0,04 |
обозначение
средней плотности |
плотность
±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
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 должен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния MgO в клинкере не должна быть более 5,0 %.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажньк 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 -Н |
CC |
CC-1 |
CC-2 |
Содержание трехкальциевого силиката C3S: |
|
|
|
не менее |
— |
48 |
48 |
не более |
— |
65 |
58 |
Содержание трехкальциевого алюмината С3А, |
|
|
|
не 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 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
Тип цемента |
Значениe для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки) |
ускорите
лей твер
дения |
замедли
телей
загустева-
ния |
пласти
фициру
ющих |
гидрофо-
бичирую-
щих |
водоудер-
живаю-
щих |
интенси-
фикаторов
помола, в том
числе органи-
ческих |
I, II, III |
0,5 |
0,3 |
0,5 |
0,5 |
1,5 |
1,0 |
*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.
Наименование показателя |
Тип цемента |
Малозначительный
дефект — предельное
отклонение от требований
раздела 5,
не более чем на |
Прочность при изгибе, МПа, в возрасте
1, 2сут
Водоотделение, мл
Время загусгевания, мин, до консис-
тенции 30 Bс
Массовая доля оксида серы (VI) SO3, %
Массовая доля хлор-иона Сl-, % |
I, II, III
Тоже
»
»
Все типы |
- 0,2
+0,5
- 5
+0,5
+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 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 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 ] 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 нефтяных, газовых скважин, классификация, технические требования, правила приемки, транспортирование, гарантии изготовителя
|
|
|