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