Введен
Постановлением
Госстроя РФ
от 10 апреля 1998
г. N 18-31
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
WELL PORTLAND CEMENTS
Specifications
ГОСТ 1581-96
Группа Ж12
ОКС 91.100.10,
ОКСТУ 5732, 5734
Предисловие
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
проголосовали
┌──────────────────────┬─────────────────────────────────────────┐
│ Наименование │
Наименование органа государственного │
│ государства │ 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 г. в качестве государственного стандарта Российской
Федерации Постановлением Госстроя России от 10 апреля 1998 г. N 18-31.
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.
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
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.
Таблица 1
В процентах
┌───────┬──────────┬─────────────────────────────────────────────┐
│
Тип │Содержание│ Содержание
добавки │
│цемента│
клинкера
├────────────────────┬────────────────────────┤
│ │ │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.
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.
Таблица 2
┌────────────────────┬───────────────────────────────────────────┐
│ Наименование │
Значение для цемента при температурах
│
│ показателя │ применения │
│
├────────────────┬──────────────────────────┤
│ │ низких и
│ умеренных и повышенных │
│ │ нормальных
│
│
│
├──────┬─────────┼──────┬─────────┬─────────┤
│ │тип I,│тип III- │тип I,│тип
III- │тип III- │
│ │ II │
Об │ II
│ Об │
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,
м2/кг, │
│ │ │ │ │
│не
менее │ 270 │
- │ 250 │
- │ 230
│
│3.
Водоотделение,
│ 8,7 │ 7,5
│ 8,7 │ 7,5
│ 10,0 │
│мл,
не более │ │ │ │ │ │
│цементного
теста, │ │ │ │ │ │
│мм,
не менее для
│ │ │ │ │ │
│цемента: │ │ │ │ │ │
│ - непластифици- │ 200
│ - │
200 │ - │
- │
│рованного
│ │ │ │ │ │
│ - пластифициро- │ 220
│ - │
220 │ - │
- │
│ванного │ │ │ │ │ │
│5.
Время загустева-
│
│ния 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. │
└────────────────────────────────────────────────────────────────┘
┌────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│Значение
плотности цементного теста для цемента типа III, г/см3 │
├───────────────────────────────┬────────────────────────────────┤
│ облегченного │ утяжеленного │
├──────────────────┬────────────┼──────────────────┬─────────────┤
│ обозначение │ плотность │
обозначение │ плотность
│
│средней
плотности │ +/- 0,04
│средней плотности │
+/- 0,04 │
├──────────────────┼────────────┼──────────────────┼─────────────┤
│ 0б4
│ 1,40 │ Ут 0 │ 2,00
│
│ 0б5 │ 1,50
│ Ут
1 │ 2,10
│
│ 0б6 │ 1,60
│ Ут
2 │ 2,20
│
│ │ │ Ут З │ 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 │
- │ 30
│
│15
- 30 мин режима испытания, Вс │ │ │
│Время
загустевания до консистенции │
90 │ 120
│
│100
Вс, мин │ │ │
└────────────────────────────────────┴──────────────┴────────────┘
5.1.3. Требования к
химическим параметрам цементов приведены в таблице 5.
Таблица 5
В процентах
┌──────────────────────────────┬─────────────────────────────────┐
│ Наименование показателя │
Значение для цемента типа
│
│
├───────┬───────┬──────┬──────────┤
│ │ I
│ II │ III
│I-G и I-H │
├──────────────────────────────┼───────┼───────┴──────┼──────────┤
│Потери
при прокаливании, не │ 5,0
│ - │
3,0 │
│более │ │ │ │
├──────────────────────────────┼───────┼──────────────┼──────────┤
│Массовая
доля нерастворимого
│ 5,00 │ -
│ 0,75 │
│остатка,
не более │ │ │ │
├──────────────────────────────┼───────┴──────────────┼──────────┤
│Массовая
доля оксида серы (VI)│ │ │
│SO :
│
│ │
│ 3 │ │ │
│ не менее │ 1,5
│ - │
│ │
├──────────┤
│ не более │ 3,5 │ 3,0
│
├──────────────────────────────┼──────────────────────┴──────────┤
│ _ │ │
│Массовая
доля хлор-иона С1 ,
│ 0,10 │
│не
более │ │
├──────────────────────────────┼──────────────────────┬──────────┤
│Массовая
доля суммы щелочных
│ - │ 0,75
│
│оксидов
в пересчете на Na O,
│
│ │
│ 2 │ │ │
│не
более │ │ │
└──────────────────────────────┴──────────────────────┴──────────┘
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 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-Н │
│
├────────────┼─────────┬────────┤
│ │ СС
│ CC-I │
СС-2 │
├────────────────────────────────┼────────────┼─────────┼────────┤
│Содержание
трехкальциевого
│ │ │ │
│силиката
C S: │ │ │ │
│ 3 │ │ │ │
│ не менее │ -
│ 48 │
48 │
│ не более │ -
│ 65 │
58 │
│Содержание
трехкальциевого
│ │ │ │
│алюмината С А, не более
│ 5 │
3 │ 8
│
│ 3 │ │ │ │
│Сумма
трехкальциевого алюмината │ 22
│ 24 <*> │ -
│
│С
А и четырехкальциевого алюмо- │ │ │ │
│
3
│ │ │ │
│феррита
C AF, не более │ │ │ │
│ 4 │ │ │ │
│ -------------------------------- │
│ <*>
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 │ Значение для добавок (в пересчете на
сухое │
│
цемента │
вещество добавки) │
│
├───────┬────────┬───────┬────────┬─────────┬──────────┤
│ │ускори-│замедли-│пласти-│гидрофо-│водоудер-│интенси- │
│ │телей │телей │фициру-│бизирую-│живаю- │фикаторов │
│ │твер- │загусте-│ющих │щих │щих │помола, в │
│ │дения │вания │
│ │ │том числе │
│ │ │ │ │ │ │органи- │
│ │ │ │ │ │ │ческих
<*>│
├─────────┼───────┼────────┼───────┼────────┼─────────┼──────────┤
│I,
II, │ 0,5
│ 0,3 │
0,5 │ 0,5
│ 1,5 │
1,00 │
│III │ │ │ │ │ │ │
│ ------------------------------- │
│ <*> Органических добавок не должно
быть более 0,15%. │
└────────────────────────────────────────────────────────────────┘
5.3. Требования
безопасности
Удельная
эффективная активность естественных радионуклидов 
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 │Малозначительный │
│ │
цемента │дефект - предельное │
│ │ │отклонение от требо-│
│ │ │ваний
раздела 5, │
│ │ │не более чем на │
├────────────────────────────────┼──────────┼────────────────────┤
│Прочность
при изгибе, МПа, в │I, II,
III│ -0,2
│
│возрасте 1, 2 сут │ │ │
│Водоотделение, мл │ То же
│ +0,5 │
│Время
загустевания, мин, до │
" │ -5 │
│консистенции
30 Bс │ │ │
│Массовая
доля оксида серы (VI) │ "
│ +0,5 │
│SO
, % │ │ │
│ 3 │ │ │
│ _ │ │ │
│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 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 
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 хранение
Транспортирование и
хранение цементов - по ГОСТ 30515.
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 цементы и
материалы для цементирования скважин
ТЕХНОРМАТИВЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЕЙ И ПРОЕКТИРОВЩИКОВ
Copyright © www.docstroika.ru, 2013 -
2024