ГОСТ 1581-96
Группа Ж12
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ
Технические условия
WELL PORTLAND CEMENTS
Specifications
ОКС 91.100.10
ОКСТУ 5732, 5734
Дата введения 1998-10-01
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 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.
Введение
Стандарт 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 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/см, 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 | ||
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 | 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. | |||||
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 | 0,10 | |||
Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на | - | 0,75 | ||
, не более5.2. Требования к материалам
5.2.1. 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 | 5 | 3 | 8 |
Сумма трехкальциевого алюмината | 22 | 24* | - |
* Сумма четырехкальциевого алюмоферрита и удвоенного содержания трехкальциевого алюмината | |||
, не более5.2.2. 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- | гидрофоби- зирующих | водоудер- | 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 А, 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, 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 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.
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 цементы и материалы для цементирования скважин
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Минземстрой, ГУП ЦПП, 1998
