• +7 (8453) 51-20-60

ГОСТ 1581-96

Главная страница  /  О группе компаний  /  Нормативные документы

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.

Содержание

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Определения

4. Классификация

5. Технические требования

6. Правила приемки

7. Методы контроля

8. Транспортирование и хранение

9. Гарантии изготовителя

Приложение А информационное)

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

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 - - 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, мГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия/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 типов 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 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

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) SO3:
не менее 1,5 -
не более 3,5 3,0
Массовая доля хлор-иона Cl-, 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 ГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия в клинкере не должна быть более 5,0%.

Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажных цементов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 6.

Таблица 6

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 C3S:
не менее - 48 48
не более - 65 58
Содержание трехкальциевого алюмината C3A, не более 5 3 8
Сумма трехкальциевого алюмината C3A и четырехкальциевого алюмоферрита C4AF, 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 7

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 АГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия, 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) SO3, % " +0,5
Массовая доля хлор-иона Cl-, % 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 (Al2O3/Fe2O3), равном или менее 0,64, C3A=0.

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Al2O3/Fe2O3) более 0,64 расчет производят по формулам:

C3A=2,65Al2O3-1,69Fe2O3 (1)

C4AF=3,04Fe2O3 (2)

C3S=4,07CaO-7,60SiO2-6,72Al2O3-1,43Fe2O3-2,85SO3 (3)

При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Al2O3/Fe2O3) менее 0,64 содержание C3S рассчитывают по формуле

C3S=4,07CaO-7,60SiO2-4,48Al2O3-2,86Fe2O3-2,85SO3 (4)

Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле:

R2O=0,568K2O+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 цементы и материалы для цементирования скважин