ГОСТ 1581-96

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
А_эфф.. 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

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