ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Технические условия
(введен Постановлением Госстроя РФ от 10.04.1998 № 18-31)
Внимание
Документ утратил силу с 01.01.2022 в связи с изданием Приказа Росстандарта от 31.10.2019 № 847-ст (ред. от 26.01.2021). Взамен введен в действие ГОСТ 1581-2019. Документ утратил силу с 01.01.2022 в связи с изданием Приказа Росстандарта от 31.10.2019 № 847-ст (ред. от 26.01.2021). Взамен введен в действие ГОСТ 1581-2019. С 01.07.2003 до вступления в силу технических регламентов акты федеральных органов исполнительной власти в сфере технического регулирования носят рекомендательный характер и подлежат обязательному исполнению только в части, соответствующей целям, указанным в п. 1 ст. 46 Федерального закона от 27.12.2002 № 184-ФЗ. Документ введен в действие с 01.10.1998 (Постановление Госстроя РФ от 10.04.1998 № 18-31). Взамен ГОСТ 1581-91.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["ГОСТ 1581-85"]:::rst n1["ГОСТ 1581-91"]:::rst click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-pnst-619-2022" "ГОСТ 1581-91. Государственный стандарт Союза ССР. Портландцементы тампонажные. Технические условия (утв. Постановлением Госстроя СССР от 10.06.1991 N 24)" n2["ГОСТ 1581-96"]:::rst click n2 "https://bukva.ai/docs/gost-1581-96" "ГОСТ 1581-96. Портландцементы тампонажные. Технические условия (введен Постановлением Госстроя РФ от 10.04.1998 N 18-31)" n3["ГОСТ 1581-2019"]:::doc click n3 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-1581-2019" "ГОСТ 1581-2019. Межгосударственный стандарт. Портландцементы тампонажные. Технические условия (введен в действие Приказом Росстандарта от 31.10.2019 N 847-ст)" n2 --> n3 n1 --> n2 n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Введен
Постановлением Госстроя РФ
от 10 апреля 1998 г. № 18-31
Предисловие
1. Разработан Российским государственным концерном ЦЕМЕНТ, фирмой «Цемискон», Акционерным обществом «НИИцемент», НПО «Бурение» (Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт «ВНИИКрНефть») Российской Федерации.
2. Принят Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря 1996 г.
| Наименование государства | Наименование органа государственного управления строительством |
|---|---|
| Республика Армения | Министерство градостроительства Республики Армения |
| Грузия | Министерство урбанизации и строительства Грузии |
| Республика Казахстан | Агентство строительства и архитектурноградостроительного 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 |
4. Введен в действие с 1 октября 1998 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации Постановлением Госстроя России от 10 апреля 1998 г. № 18-31.
Введение
Стандарт унифицирован со стандартом Американского нефтяного института API Specification 10А [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:
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:
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.
1. Портландцемент тампонажный с минеральными добавками сульфатостойкий для низких или нормальных температур
2. Портландцемент тампонажный бездобавочный с нормированными требованиями при водоцементном отношении, равном 0,44, умеренной сульфатостойкости
3. Портландцемент тампонажный со специальными добавками облегченный плотностью 1,53 г/см3, для умеренных температур гидрофобизированный
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.
| Тип цемента | Содержание клинкера | Содержание добавки | |
| Минеральная добавка | Специальная добавка — облегчающая (в том числе природная пуццолановая) или утяжеляющая | ||
| I I-G I-H | 100 | Не допускается | |
| 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.
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.
| 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 № 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 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. | |||||
| Значение плотности цементного теста для цемента типа III, г/см3 | |||
| облегченного | утяжеленного | ||
| обозначение средней плотности | плотность +/- 0,04 | обозначение средней плотности | плотность +/- 0,04 |
| 0б4 | 1,40 | Ут 0 | 2,00 |
| 0б5 | 1,50 | Ут 1 | 2,10 |
| 0б6 | 1,60 | Ут 2 Ут З | 2,20 2,30 |
| 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 Водоотделение, мл | 10,3 - | - 3,5 |
| Консистенция цементного теста через | - | 30 |
| 15 — 30 мин режима испытания, Вс | ||
| Время загустевания до консистенции | 90 | 120 |
| 100 Вс, мин | ||
5.1.3. Требования к химическим параметрам цементов приведены в таблице 5.
| 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) SO : 3 не менее не более | 1,5 | - | ||
| 3,5 | 3,0 | |||
| _ Массовая доля хлор-иона С1 , не более | 0,10 | |||
| Массовая доля суммы щелочных оксидов в пересчете на Na O, 2 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 MgO в клинкере не должна быть более 5,0%.
Минералогический состав клинкера для сульфатостойких тампонажных цементов должен соответствовать значениям, указанным в таблице 6.
| Наименование показателя | Значение для клинкера цемента типа и сульфатостойкости | ||
| I, II, III | I-G и I-Н | ||
| СС | CC-I | СС-2 | |
| Содержание трехкальциевого силиката C S: | |||
| 3 не менее | - | 48 | 48 |
| не более | - | 65 | 58 |
| Содержание трехкальциевого алюмината С А, не более | 5 | 3 | 8 |
| 3 | |||
| Сумма трехкальциевого алюмината | 22 | 24 <*> | - |
| С А и четырехкальциевого алюмо- | |||
| 3 феррита C AF, не более | |||
| 4 | |||
| <*> 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.
| 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, | 0,5 | 0,3 | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 1,00 |
| III | ||||||
| <*> Органических добавок не должно быть более 0,15%. | ||||||
5.3 Требования безопасности
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов A_{\text{эфф}} 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.
| 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 |
| SO , % | ||
| 3 | ||
| 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 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 (R_{2}O) рассчитывают в процентах на основании результатов химического анализа клинкера.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Al_{2}O_{3}/Fe_{2}O_{3}) , равном или менее 0,64, C_{3}A = 0.
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Al_{2}O_{3}|Fe_{2}O_{3}) более 0,64 расчет производят по формулам:
C_{3}A = 2,65Al_{2}O_{3} - 1,69Fe_{2}O_{3} , (1)
C_{4}AF = 3,04Fe_{2}O_{3} , (2)
C_{3}S = 4,07CaO - 7,60SiO_{2} - 6,72Al_{2}O_{3} - 1,43Fe_{2}O_{3} - 2,85SO_{3} . (3)
При отношении содержания оксида алюминия к оксиду железа (Al_{2}O_{3}/Fe_{2}O_{3}) менее 0,64 содержание C_{3}S рассчитывают по формуле
Массовую долю суммы щелочных оксидов определяют по формуле
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.
[1] API Specification 10A США Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин