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
ГОСТ 1581-96
Введение
Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтя-
ного института API Specification 10А [1] в части цементов типов I-G
и I-H, соответствующих по техническим требованиям цементам ти-
пов G и Н Американского стандарта, пользующимся большим спро-
сом 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 порт-
ландцементы (далее — цементы), изготовляемые на основе портланд-
цементного клинкера и предназначенные для цементирования не-
фтяных, газовых и других скважин.
Требования настоящего стандарта, изложенные в разделах 5—9,
за исключением показателей 2 и 4 таблицы 2 подпункта 5.1.2, явля-
ются обязательными.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стан-
дарты:
ГОСТ 4013—82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для произ-
водства вяжущих материалов. Технические условия
ГОСТ 5382—91 Цементы и материалы цементного производства.
Методы химического анализа
ГОСТ 6613—86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейка-
ми. Технические условия
ГОСТ 26798.1—96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 26798.2—96 Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Ме-
тоды 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 следу-
ющие типы:
I — тампонажный портландцемент бездобавочный;
I-G — тампонажный портландцемент бездобавочный с норми-
рованными требованиями при водоцементном отношении, равном
0,44 [1];
I-H — тампонажный портландцемент бездобавочный с норми-
рованными требованиями при водоцементном отношении, равном
0,38 [1];
II — тампонажный портландцемент с минеральными добавками;
III — тампонажный портландцемент со специальными добавка-
ми, регулирующими плотность цементного теста.
4.2 По плотности цементного теста цемент типа III подразделя-
ют на:
- облегченный (Об);
- утяжеленный (Ут).
4.3 По температуре применения цементы типов I, II и III под-
разделяют 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 предъяв-
ляют);
- 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 там-
понажный;
- 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 нормирован-
ными 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 гид-
рофобизированный
ПЦТ III-Об 5-100-ГФ ГОСТ 1581-96
5 Технические требования
Цементы должны изготовляться в соответствии с требованиями
настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержден-
ному изготовителем.
5.1 Характеристики
5.1.1 Вещественный состав цементов всех типов должен соответ-
ствовать значениям, указанным в таблице 1.
5.1.2 Требования к физико-механическим показателям, характери-
зующим тампонажно-технические свойства цемента типов I — III, при-
ведены в таблицах 2 и 3, а цемента типов I-G и I-H — в таблице 4.
5.1.3 Требования к химическим параметрам цементов приведе-
ны в таблице 5.
Таблица 1
В процентах
|
|
|
|
|
|
Содержание добавки
|
Тип цемента
|
Содержание клинкера
|
Минеральная добавка
|
Специальная добавка — облегчающая (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая
|
I
|
|
|
|
I-G
|
100
|
Не допускает ся
|
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 содержани-
ем портландцементного клинкера и добавок без учета гипсового кам-
ня, вводимого сверх 100 % массы цемента
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование показателя
|
Значение для цемента при температурах применения
|
|
низких и нормальньк
|
умеренных и повышенньк
|
|
тип I, II
|
тип III-0б
|
тип I, II
|
тип III-06
|
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 цементно-
|
|
|
|
|
|
го 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
|
утяжеленногс
|
обозначение
|
плотность
|
обозначение
|
плотность
|
средней плотности
|
±0,04
|
средней плотности
|
±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
В процентах
|
|
|
|
|
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 до-
лжен соответствовать технологическому регламенту. Массовая доля
оксида магния MgO в клинкере не должна быть более 5,0 %.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких там-
понажньк цементов должен соответствовать значениям, указанным
в таблице 6.
Таблица 6
В процентах
|
|
|
|
|
Значение для клинкера цемента типа и сульфатостойкости
|
Наименование показателя
|
I, II, III
|
I-G и I -Н
|
|
СС
|
CC-I
|
СС-2
|
Содержание трехкальциевого силиката C3S:
|
|
|
|
не менее
|
—
|
48
|
48
|
не более
|
—
|
65
|
58
|
Содержание трехкальциевого алюмината С3А,
|
|
|
|
нс 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 примене-
ние других материалов, содержащих сульфат кальция, по соответ-
ствующим нормативным документам.
5.2.3 Минеральные добавки — по соответствующим нормативным
документам.
5.2.4 Специальные добавки (облегчающие и утяжеляющие), ре-
гулирующие 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 цемент-
ного камня.
5.2.5 Технологические добавки, регулирующие основные тампо-
нажно-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
|
|
|
|
|
|
|
|
Значениe для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)
|
Тип це
|
ускорите
|
замедли
|
пласти
|
гидрофо-
|
водоудер-
|
интенси-
|
мента
|
лей твер
|
телей
|
фициру
|
бичирую-
|
живаю-
|
фикаторов
|
|
дения
|
загустева-
|
ющих
|
щих
|
щих
|
помола, в том
|
|
|
ния
|
|
|
|
числе органи-
|
|
|
|
|
|
|
ческих
|
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.
б Правила приемки
6 1 Правила приемки — по ГОСТ 30515 со следующим дополне-
нием.
6.2 Партия цемента может быть принята и отгружена, если ре-
зультаты испытаний по всем показателям соответствуют требовани-
ям настоящего стандарта, если иное в части рекомендуемых показа-
телей не предусмотрено договором (контрактом) на поставку це-
мента.
6.3 В случае обнаружения при испытаниях цемента малозначи-
тельного дефекта по величине, не превышающей предельного зна-
чения, указанного в таблице 8, партию цемента принимают, но учи-
тывают ее как дефектную при оценке общего уровня качества.
Таблица 8
|
|
|
|
|
Малозначительный
|
|
|
дефект — предельное
|
Наименование показателя
|
Тип цемента
|
отклонение от требований
|
|
|
раздела 5,
|
|
|
не более чем на
|
Прочность при изгибе, МПа, в возрасте
|
|
|
1, 2сут
|
I, II, III
|
- 0,2
|
Водоотделение, мл
|
Тоже
|
+0,5
|
Время загусгевания, мин, до консис-
|
|
|
тенции 30 Bс
|
»
|
- 5
|
Массовая доля оксида серы (VI) SO3, %
|
»
|
+0,5
|
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 на-
стоящему 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 ра-
дионуклидов 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 ок-
сидов (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 оп-
ределяют по методике, аттестованной в установленном порядке.
7.5 Удельную эффективную активность естественных радионук-
лидов 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 потре-
бителем, 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 неф-
тяных, газовых скважин, классификация, технические требования, правила
приемки, транспортирование, гарантии изготовителя