ГОСТ 1581-96
Портландцементы тампонажные. Технические условия

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

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 (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая
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/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/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 , не более	0,10
Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на , 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 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 , не более	5	3	8
Сумма трехкальциевого алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита , 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

В процентах массы цемента

Тип цемента	Значение для добавок (в пересчете на сухое вещество добавки)
	ускорителей твердения	замедлителей загустевания	пластифици- рующих	гидрофоби- зирующих	водоудер- живающих	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

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)

[1] API Specification 10A США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин