Цемент класса g это
Обновлено: 28.04.2024
WELL PORTLAND CEMENTS
ОКС 91.100.10
ОКСТУ 5732, 5734
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 органа государственного управления строительством
Министерство градостроительства Республики Армения
Министерство урбанизации и строительства Грузии
Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан
Минархстрой Кыргызской Республики
Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
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 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:
а) типы I, II, III
- обычный (требования по сульфатостойкости не предъявляют);
- 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.
ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ ТИПОВ I-G И I-Н
I-G АND I-Н WELL СЕМЕNТS
ОКС 91.100.10
ОКСТУ 5732
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 г.
За принятие проголосовали
Наименование органа государственного управления строительством
Министерство градостроительства Республики Армения
Министерство урбанизации и строительства Грузии
Агентство строительства и архитектурно-градостроительного контроля Министерства экономики и торговли Республики Казахстан
Минархстрой Кыргызской Республики
Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Стандарт устанавливает методы испытаний, унифицированные со стандартом Американского нефтяного института API Specification 10А* [1] в части испытаний цементов типов G и Н, соответствующих цементам типов I-G и I-Н по ГОСТ 1581.
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на тампонажные цементы (далее - цементы) типов I-G и I-Н и устанавливает методы испытаний для определения:
- консистенции и времени загустевания;
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 1581-96 Портландцементы тампонажные. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 24104-88* Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 26798.1-96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
3 Общие положения
3.1 Испытания следует проводить в помещениях с температурой воздуха (22±1) °С и относительной влажностью не менее 50%.
Температура и влажность воздуха помещения должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.
3.2 Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515. Для проведения испытаний пробу цемента подготавливают по ГОСТ 26798.1.
3.3 Для приготовления цементного теста и охлаждения образцов применяют дистиллированную воду по ГОСТ 6709.
Сосуд для отвешивания и отмеривания воды тарируют в смоченном состоянии.
Воду следует взвешивать в чистой сухой емкости непосредственно перед затворением цемента.
3.4 Перед испытанием цемент и воду выдерживают до принятия ими температуры помещения.
3.5 Цемент и воду взвешивают с погрешностью, указанной в таблице 1.
3.6 Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента, должны быть изготовлены из материалов, не реагирующих с цементом.
Применение алюминиевых и оцинкованных форм, чаш, лопаток и т.п. не допускается.
3.7 Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента, должны быть откалиброванны в соответствии с требованиями настоящего стандарта и поверены в сроки, установленные в приложении А.
3.8 Приготовление цементного теста
3.8.1 Средства контроля
Весы общего назначения, обеспечивающие погрешность взвешивания согласно 3.5.
Смеситель для приготовления цементного теста вместимостью 1,14 л с пропеллерной мешалкой, с нижним приводом, двухскоростной со скоростями вращения 4000 и 12000 об/мин.
3.8.2 Порядок приготовления цементного теста
Пробу цемента подготавливают по ГОСТ 26798.1.
Масса пробы цемента и воды, используемых для приготовления цементного теста, должна соответствовать значениям, указанным в таблице 2.
Водоцементное отношение В/Ц
Масса пробы цемента, г, для одного затворения при определении времени загустевания, водоотделения и прочности
Воду наливают в контейнер, который помещают на основание смесителя. Устанавливают скорость вращения равной (4000±200) об/мин. Равномерно в течение 15 с в контейнер всыпают пробу цемента, закрывают контейнер крышкой и переключают на скорость вращения (12000±500) об/мин, перемешивание продолжают в течение (35±1) с.
4 Определение консистенции и времени загустевания
4.1 Средства контроля
Консистометр, работающий при повышенном давлении. Консистометр представляет собой герметичную камеру, в которую помещен цилиндрический контейнер для цементного теста с лопастным перемешивающим устройством. Пространство между контейнером и стенками камеры должно быть заполнено маслом вязкостью от 5 до 100 Вс (масляная ванна). Скорость вращения контейнера с цементным тестом (150±15) об/мин.
Консистометр должен иметь нагреватель, обеспечивающий повышение температуры масляной ванны со скоростью 2,8 °С/мин, приборы для измерения и регулирования температуры масляной ванны и цементного теста с погрешностью не более ±1,7 °С, таймер с погрешностью не более ±30 с/ч, а также потенциометрическое устройство для определения величины консистенции цементного теста.
4.2 Подготовка и проведение испытания
4.2.1 Цементное тесто, приготовленное по 3.8.2, заливают в цилиндрический контейнер. В процессе заполнения контейнера цементное тесто следует слегка перемешивать, чтобы предотвратить его расслоение.
4.2.2 Контейнер с цементным тестом помещают в герметичную камеру и в соответствии с инструкцией, прилагаемой к консистометру, проводят дальнейшие операции.
4.2.3 Время от окончания перемешивания цементного теста по 3.8.2 до начала режима испытания должно составлять 5 мин ±15 с.
General structural. Portland clinker cements. Specifications
Дата введения 2004-09-01
Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС) представляет собой региональное объединение национальных органов по стандартизации государств, входящих в Содружество Независимых Государств. В дальнейшем возможно вступление в ЕАСС национальных органов по стандартизации других государств
При ЕАСС действует Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в области строительства (МНТКС), которой предоставлено право принятия межгосударственных стандартов в области строительства
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-96* "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"
* Документ не был принят на территории Российской Федерации. До 01.10.2003 действовал СНиП 10-01-94. - Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН ОАО "НИИЦЕМЕНТ", ООО Фирма "ЦЕМИСКОН"
2 ВНЕСЕН Госстроем России
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 14 мая 2003 г.
За принятие проголосовали:
Сокращенное наименование органа государственного управления строительством
Госстрой Азербайджанской Республики
Министерство градостроительства Республики Армения
Казстройкомитет Республики Казахстан
Министерство экологии, строительства и развития территорий Республики Молдова
Комархстрой Республики Таджикистан
Госархитектстрой Республики Узбекистан
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 сентября 2004 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 21 июня 2003 г. N 93
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных (государственных) стандартов, издаваемых в этих государствах
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) "Межгосударственные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Межгосударственные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Межгосударственные стандарты"
Введение
Стандартами ряда европейских стран до сих пор устанавливалась различная классификация цементов по вещественному составу, прочности, скорости твердения и регламентировались существенно различающиеся технические требования к ним, что затрудняло сопоставление качества цементов, выпускаемых по данным стандартам. В связи с этим Европейским комитетом по стандартизации (СЕN) принят стандарт EN 197-1* [1], устанавливающий единые для всех стран ЕС классификацию, технические требования и методы установления соответствия качества цементов требованиям стандарта. Требования EN 197-1* в части классификации и критериев соответствия учтены в ГОСТ 30515.
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.
Однако в настоящее время в странах СНГ классификация цементов по ГОСТ 30515 применяется ограниченно и действующая нормативная база строительства основана на характеристиках цемента, установленных ГОСТ 10178 [2]. Эти характеристики существенно отличаются от установленных EN 197-1, что затрудняет осуществление научно-технического и экономического сотрудничества с европейскими странами.
Настоящий стандарт гармонизирован с EN 197-1 и содержит требования к двенадцати наиболее приемлемым для применения в условиях строительства в странах СНГ видам общестроительных цементов из двадцати семи, приведенных в EN 197-1.
Основные отличия настоящего стандарта от действующего ГОСТ 10178 сводятся к следующему:
- вместо марок введены классы прочности на сжатие, аналогичные установленным EN 197-1. Значения классов прочности имеют вероятностный характер и установлены с доверительной вероятностью 95%;
- для цементов всех классов прочности, кроме требований к прочности в возрасте 28 сут, дополнительно установлены нормативы по прочности в возрасте двух суток, за исключением классов 22,5Н и 32,5Н, а для цементов классов 22,5Н и 32,5Н - в возрасте 7 сут.
- для всех классов прочности, кроме класса 22,5, введено разделение цементов по скорости твердения на нормальнотвердеющие и быстротвердеющие, что позволит минимизировать расход цемента в строительстве за счет его оптимального подбора по скорости твердения.
Стандарт предусматривает испытания цемента по ГОСТ 30744 с использованием полифракционного песка, который гармонизирован с европейскими стандартами EN 196-1 [3], EN 196-3 [4], EN 196-6 [5].
Использование стандартов, устанавливающих технические требования к цементам и методы их испытаний, гармонизированных с европейскими стандартами, позволяет получать адекватную оценку качества цементов, выпускаемых в странах СНГ и странах ЕС.
Настоящий стандарт не отменяет ГОСТ 10178, который можно применять во всех случаях, когда это технически и экономически целесообразно.
Настоящий стандарт действует параллельно с ГОСТ 10178 и применяется в случаях, когда заключенные контракты или другие согласованные условия предусматривают применение цементов с характеристиками, гармонизированными с требованиями EN 197-1. Вместе с тем настоящий стандарт является перспективным для разработки новой нормативной документации в строительстве, базирующейся на характеристиках цементов, гармонизированных с требованиями EN 197-1.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на цементы общестроительные (далее - цементы), изготавливаемые на основе портландцементного клинкера, и устанавливает требования к цементам и компонентам вещественного состава этих цементов.
Настоящий стандарт не распространяется на цементы, к которым предъявляются специальные требования и которые изготавливаются по соответствующей нормативной документации.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов
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 25094-94 Добавки активные минеральные для цементов. Методы испытаний
ГОСТ 30515-97 Цементы. Общие технические условия
ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему указателю стандартов, составленному на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30515.
4 Классификация
4.1 Классификация цементов - по ГОСТ 30515 и настоящему стандарту.
4.2 По вещественному составу, приведенному в таблице 1, цементы подразделяют на пять типов:
- ЦЕМ I - портландцемент;
- ЦЕМ II - портландцемент с минеральными добавками;
- ЦЕМ III - шлакопортландцемент;
- ЦЕМ IV - пуццолановый цемент;
- ЦЕМ V - композиционный цемент.
Примечание - Цемент типа ЦЕМ I не содержит минеральных добавок в качестве основного компонента.
Сокращенное обозначение цемента
Вещественный состав цемента, % от массы*
Доменный или электро-
термо-
фосфорный гранулиро-
ванный шлак
Текст научной статьи на тему «ОСОБЕННЫЕ СВОЙСТВА ТАМПОНАЖНОГО ЦЕМЕНТА КЛАССА G МАРКИ HSR И ЕГО ДОМИНИРУЮЩЕЕ ПОЛОЖЕНИЕ В РЯДУ ТАМПОНАЖНЫХ ЦЕМЕНТОВ»
Особенные свойства тампонажного цемента класса G марки HSR и его доминирующее положение в ряду тампонажных цементов
к.т.н., старший технический консультант по применению цементов
В статье описаны высокие конкурентно способные качества тампонажного цемента класса G марки HSR, производимого и успешно реализуемого заводом ОАО «Вольскцемент»
PECULIARITIES OF WELL CEMENT CLASS G, HSR GRADE, AND ITS DOMINANT POSITION IN THE RANGE OF WELL CEMENTS
M. BAKHAREV, «Volskcement» OJSC
The article describes high competitive qualities of well cement Class G, HSR Grade, produced and successfully sold by «Volskcement» OJSC
Key words: «Volskcement» OJSC, Holcim (Rus), high-grade (HSR) well cement Class G
Двадцать четвертая редакция Спецификации API 10A для цементов и материалов для цементирования скважин в разделе 4.1 предъявляет следую-щеетребование к цементу класса G:
• Цемент класса G - это продукт, полученный при помоле портландцементного к л и н ке ра в о с н о в н о м с о т о я щ е о и и д-росиликатов кальция, обычно содержащий одну или несколько форм сульфата кальция в качестве добавки при помоле. При производстве тампонажного цемента класса G при помоле или смешивании в клинкер не вносится никаких добавок, кроме сульфата кальция и воды.
• Ц е м е н т к л а с с а G я в л я е т я о н о в-ным тампонажным цементом в технических условиях американского нефтяного института. Существует в марках средней (MSR) и высокой (HSR) сульфатостой-ко с т и
• Именно цемент класса G, марки высокой (HSR) сульфатостойкости, из ряда восьми классов тампонажных цементов, производимых по требованиям Спецификации API 10A, поставлен на производство и успешно реализуется на протяжении уже полутора десятка лет на заводе ОАО «Вольскцемент», собственником которого является компания «Holcim (Rus)» в России. В свою очередь именно этот класс цемента уже давно и прочно занимает доминирующее положение по своей востребованности у специалистов по добыче энергоносителей из нефтяной и газовой промышленности.
В чем же кроется секрет популярности цемента класса G?
Во-первых, залогом успеха цемента класса G является его предназначение, указанное в требованиях Спецификации API 10А, где говорится, что этот класс
Табл. 1. Химические требования
Оксид магния(МдО), максимум, % NA NA NA NA
Т рехо к и сь се pbi(SO3), максимум, % 3 . 5а NA NA NA NA
ППП, максимум, % NA NA NA NA
Нерастворимый остаток, максимум, % NA NA NA NA
Т рехкал ь ци е выйалюминат(С,А)), максимум, % NR NA NA NA NA
Оксид магния(МдО), максимум, % NA
Т рехо к и сь се pbi(SO3), максимум, % NA
ППП, максимум, % NA
Нерастворимый остаток, максимум, % NA
Т рехкал ь ци е вый силикат(С^) максимум,% NA NR NR NR 58b 58b
минимум,% NA NR NR NR 48b 48b
Т рехкал ь ци е выйалюминат(С,А), максимум, %131 NA
Общее содержание щелочей,выраженное в э к в и вал е нте о кси да н ат ри я (Na2O), максимум, % NA NR NR NR 0 .75° 0 .75°
МАРКА ВЫСОКОЙСУЛЬФАТОСТОЙКОСТИ (HSR)
Оксид магния(МдО), максимум, % NA
Т рехо к и сь се ры^03), максимум, % NA
ППП, максимум, % NA
Нерастворимый остаток, максимум, % NA
Т рехкал ь ци е вый силикат(С^) максимум,% NA NR NR NR 65b 65b
минимум,% NA NR NR NR 48b 48b
Т рехкал ь ци е выйалюминат(С,А), максимум, %131 NA 3b 3b 3b 3b 3b
Четырехкальциевыйалюминоферрит(С4АР)плюс трехкал ь ци е выйалюминат(С3А), максимум, % NA 24b 24b 24b 24b 24b
Общее содержание щелочей,выраженное в э к в и вал е нте о кси да н ат ри я (Na2O), максимум, % NA NR NR NR 0 .75° 0 .75°
NR = нeт требований; NA = нeпpимeняeтcя а Когда содержание трехкальциевогоалюмината(выраженногокак С3А)цемента равно8%или меньше, максимальное содержание SO3 должнобыть3%. ь Выражениехимических ограничений посредством расчетных допускаемых соединений не обя зател ьн о оз н ач ает, ч то о кс и ды фактически или полностью присутствуют в такихэлементах. Когдаотношение в процентах А1203 к Ре2О3 равно0,64или меньше, соединение С3А равнонулю. Когда отн ошение в процентах А1203 к Ре2О3 больше 0,64, соединения должны рассчитываться следующим образом: С3А = (2,65 х % А1203)-(1,69х % Ре2О3) С4АР = 3,04х% Ре203 С^ = (4,07 х % СаО) - (760 х % вЮ2) - (6,72 х А1203) - (1,43 х % Ре203) - (2,85 х % SO3) Когдаотношение в процентах А1203 к Ре203 меньше0,64, С^ рассчитывается следующим образом: С^ = (4,07х % СаО) - (760 х % вЮ2) - (4,48 х А1203)-(2,86х % Ре203)-(2,85 х % SO3) С эквивалент оксида натрия(выраженныйкакэквивалент №2О) рассчитываетсяпо формуле: Эквивалент Na20 = (0,658х % К2О) + %а2О)
цемента «предназначен для применения в качестве основного тампонажного цемента». В этом случае уже само предназначение предопределяет востребованность продукта. Но самое главное условие такого высокого рейтинга названного продукта кроется в том, что в Соединенных Штатах Америки Американским Институтом Нефти (API) для этого класса цементов разработана, в течение многих лет поддерживается и систематически совершенствуется целая система требований, которая и обеспечивает его высокую жизнеспособность.
Контроль качественных характеристик цемента разработан таким образом, что позволяет в течение 8 часов обеспечить выполнение всего установленного ряда испытаний цемента, при этом обеспечить необходимый и объективно высокий уровень оценки как химических, так и физико-механических характеристик тампонажного цемента. Требования, предъявляемые к цементу, представлены в табл. 1 (химические требования) и табл. 2
(заключение по физическим и производственным требованиям).
Из требований табл. 1 (химические требования) видно, что для цемента этого класса и марки установлены ограничения по содержанию оксида магния (MgO), максимум % 6,0, трехокиси серы (SO3), максимум % 3,0, ППП, максимум % 3,0, нерастворимому остатку, максимум % 0,75, трехкальциевому силикату (C3S) максимум 65%, минимум 48%, трехкальциевому алюминату (С3А), макс и м у м 3 % ч е т ы р ех к а л ь ц и е в ы й а л ю м и-ноферрит (C4AF) плюс трехкальциевый алюминат (С3А), максимум 24%, и общее содержание щелочей, выраженное в эквиваленте оксида натрия (Na2O), ограничено максимумом 0,75%. Все эти о ра н и ч е н и я в ко н е ч н о м и т о е о б е с п е-ч и в а ю т с о й ко с т ь ц е м е н н о о к а м н я к сульфатной коррозии, умеренное теп-л о в ы д е л е н и е в п р о ц е с е и д рата ц и и основных клинкерных минералов.
Заключение по физическим и произв од т в е н н ы м р е б о в а н и я м а бл 2 ста н а в л и в а е т м и н и м а л н ю п р оч н о т н а сжатие, 2,1 МПа (300 psi) при хранении кубиков в воде с конечной температурой, равной 38оС и 10,3 МПа (1500 psi) при хранении кубиков в воде конечной температурой, равной 60оС. Кроме того, это заключение ограничивает содержание свободной жидкости, максимум 5,9% л а в а 6 И р е буе о б е с п е ч и ь м а кс и мальную консистенцию в период размешивания цементного теста в контейнере ко н с и с о м е т ра в ы о ко о д а в л е н и я в и н-тервале 15-30 минут не более 30 Вс.
Характеристики цементного теста по физическим и производственным требованиям, предъявляемые в частности к цементу класса G (HSR), находятся в строгой зависимости друг от д ру а и в о и м и п р ед е л а м и о п и ы в а ю т зону реально существующего цемента. П р ед с та в л я я с о б о й к ра й н и е м а кс им а л н о ра р е ш е н н ы е п р ед е л ы ус а-новленные характеристики обозначают внешние границы зоны реально существующего цемента. Представляя собой к ра й н и е м и н и м а л ь н о ра р е ш е н н ы е п р ед е л ы о н и обозначают внутренние границы зоны реально существующего цемента. На схеме это можно представить следующим образом.
Взаимоограничение физико-механических характеристик этого класса цемента проявляется следующим образом(рис.).
Допустим, ставится задача понизить водоотделение у производимого цемента. Для этого необходимо увеличить удельную поверхность цемента. Этот шаг положительно скажется на прочностных характеристиках цемента и обязан вызвать их рост Однако необходимо помнить, что увеличение удельной поверхности цемента вызовет рост густоты цементного теста, что ухудшит подвижность тампонажного раствора.
Допустим, ставится задача понижения густоты цементного теста. В этом случае необходимо снизитьудель-ную поверхность цемента или изменить коэффициент
БУРЕНИЕ И НЕФТЬ 1 2/201 1
Табл. 2. Заключение по физическим и производственным требованиям
Кл ассы тампонажного цемента В С D Е F G H
Водадлязамеса, %от массы фракциицемента (табл. 5)
Испытания на тонкость (альтернативные методы) (глава 6)
Турбидиметр (удельнаяповерхность, минимум м2/кг) NR NR NR NR NR
Воздухопроницаемость (удельнаяповерхность, минимум м2/кг) NR NR NR NR NR
Содержание свободной жидкости, максимум % (глава 6) NR NR NR NR NR NR
И с п ытания на сжатие (8 ч время ы ж ( гла ва 9) Номер схемы, табл.6 Ко неч ная тем ператур а в ыдерживания, С ( F) Конечное выдерживания, МПа (psi) Минимальнаяпрочностьна сжатие, МПа (ps¡)
NA 38 ( 1 00) Атм. NR NR NR
NA 60 ( 140) Атм. NR NR NR NR NR NR 1 0 , 3 1 0 , 3
6S 110(230) NR NR NR NR NR NR NR
8S 143 ( 290) NR NR NR NR NR NR NR
9S 1 60 (320) NR NR NR NR NR NR NR
И с п ытания на сжатие(24чвремя ы ж ( гла ва 9) Номер схемы, табл.6 Ко неч ная тем ператур а в ыдерживания, °С (F) Конечное выдерживания, М Минимальнаяпрочностьна сжатие, МПа (ps¡)
NA 38 ( 1 00) Атм. 1 2 .4 1 0 .3 1 3 . 8 NR NR NR NR NR
4S 77 ( 170) NR NR NR NR NR NR
6S 110(230) NR NR NR 1 3 .8 NR NR NR
8S 143 ( 290) NR NR NR NR 1 3 . 8 NR NR NR
9S 1 60 (320) NR NR NR NR NR NR NR
Кп ассы тампонажного цемента В С D Е F G H
Температура И с пытание на время загустевания ( та ва 1 0) Испытание по спецификации Номер схемы, табл.с 9 по 1 3 Максимальная консистенция ( 1 5 м и н . до 30 м и н . п ер иод р
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.
Уже более пятнадцати лет действует стандарт, который более полно описывает состав и характеристики цемента. Согласно новому стандарту марки цемента обозначаются римскими цифрами, а также указывается количество и тип добавок, класс по прочности на сжатие и скорость твердения. В общем, в новой маркировке содержится полная информация для осознанного выбора вяжущего.
Марки цемента по ГОСТу 31108
Новый стандарт был разработан в 2003 году для согласования действующей маркировки с той, которая принята в странах ЕС. На данный момент работоспособна последняя версия от 2016 года. Как обычно, действие предыдущего стандарта не отменено — оба работают параллельно.
Маркировка тоже может быть смешанной
Название и вещественный состав
По-новому марки цемента определяются их вещественным составом. В маркировке присутствуют три буквы кириллицы — ЦЕМ и латинские цифры за ними. Латинскими цифрами и зашифрован состав:
- Аббревиатура ЦЕМ I обозначает портландцемент. В нем добавок быть не может. Состоит только из молотого обожженного клинкера и технологических присадок в количестве не более 5% от массы.
- ЦЕМ II — портландцемент с минеральными добавками. Массовая доля добавок — от 6% до 35%. По количеству добавок делится на две группы:
- группа А с содержанием от 6% до 20%;
- группа B говорит о том, что добавок введено от 21% до 35%.
- А — от 6% до 20%;
- В — от 21% до 35%;
- С — от 36% до 65%.
Цемент от ЦЕМ II до ЦЕМ V могут иметь подтипы в зависимости от добавок. Они обозначаются латинскими буквами A, B и C. После обозначения группы ставят косую черту, а за ней букву, обозначающую тип добавки, затем через тире букву, которой кодируют саму добавку. Например, ЦЕМ Н/А-И. Если добавок несколько, их обозначение указывается через тире, а вся группа берется в скобки: например: ЦЕМ IV/A (П-З-Мк).
Добавки в составе
Добавки и обозначение марок бетона с ними есть в таблице. Как видим, ЦЕМ I делают только из измельченного клинкера с небольшим количеством (не более 5%) технологических веществ. Больше всего модификаций и разновидностей у второй группы портландцемента.
![Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе]()
Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе
Шлакопортландцемент и более низкие марки цемента тоже имеют добавки, но вариаций значительно меньше. Все добавки и присадки в маркировке отображаются заглавными буквами:
Чистый портландцемент — ЦЕМ I, всегда идет без дополнительных компонентов, так как он, по определению, иметь их не может. Рассмотрим несколько примеров маркировки других марок цемента. Если видим ЦЕМ II/В-Ш. Это значит, что перед нами портландцемент второго типа, то есть, с добавками. Об этом говорят буквы, которые стоят после косой черты. Буква «B» говорит, что количество добавок более 21%, а буква «Ш» — использован шлак. Надпись ЦЕМ III/C обозначает шлакопортландцемент с добавкой обожженного сланца. В общем, наверное, понятен способ расшифровки маркировки.
Класс по прочности на сжатие
В новом стандарте за составом должна указываться прочность на сжатие, которую в состоянии дать эта марка цемента. По ГОСТу существуют только три значения:
Прочность проверяется на 2, 7 и 28 сутки. Практически все цементы проверяют через 7 дней после затворения, а ЦЕМ III (шлакопортландцемент) проверяют через 2 суток. По скорости твердения марка цемента может быть:
Вся эта информация отображается в маркировке. Например: ЦЕМ III/В-Ш 32,5М. Обозначает шлакопортландцемент с добавками типа В — гранулированным шлаком, прочностью на сжатие 32,5 М, медленнотвердеющий.
Что означает марка цемента по старому ГОСТу
В старом стандарте больше видов цемента. Все они приведены в таблице. Самые ходовые две марки — ШПЦ и ПЦ. Соответственно шлаковый портландцемент и обычный. Маркировка проста — после аббревиатуры стоит трехзначное число. Это марка, которая обозначает прочность на сжатие в килограммах на сантиметр квадратный (кг/см²). Например, ПЦ 400, ШПЦ 300, ПЦ 500. Намного реже встречаются и используются ПЦ 550, 600 и 700. Их применяют для особых условий строительства.
![Пример маркировки цемента по старому стандарту]()
Пример маркировки цемента по старому стандарту
В маркировке портландцемента за маркой стоит буква «Д», которая расшифровывается как «добавки» и дальше цифра от 0 до 20. Цифра указывает процент добавок, соответственно Д0 — это нет добавок, Д20 — 20%. В качестве добавки обычно применяют гранулированный доменный шлак. Например, ПЦ 400 Д15. Говорит о том, что в цементе 15% шлаковых добавок.
![Обозначение состава цемента по старому ГОСТу]()
Обозначение состава цемента по старому ГОСТу
В ШПЦ шлака по определению больше. По ГОСТу в нем содержится от 21% до 85% этого вещества и поэтому ШПЦ больше 300 кг/см² выдержать не может. Это самая дешевая марка цемента из существующих, которую применяют для изготовления низкомарочного бетона — М100, 150 или 200. И то, если посмотреть на рекомендации, для приготовления раствора марки М200 рекомендован цемент М400, а допустимые марки — М300 и М500. Тем не менее, шлакопортландцемент используют в быту — для стяжки, если не требуется высокая ее прочность, для заливки бетонной подготовки при устройстве пола по грунту.
В частном хозяйстве наиболее ходовая марка цемента — ПЦ 400. Она оптимальна по прочности. Из этого цемента можно сделать раствор от М200 до М350. Именно эти марки находят наиболее широкое применение. Более высокие применяют для многоэтажного и специального строительства.
Соответствие старой и новой маркировки цемента
Точного соответствия быть не может, так как новый стандарт дает более полную расшифровку состава. Сопоставить можно только по прочности и общему числу добавок.
Если сравнивать по количеству добавок, то видим следующую картину.
- Те марки ПЦ, которые имеют нулевое количество добавок (Д0) или их не более 5%, соответствуют новой марке цемента — ЦЕМ I. То есть, ПЦ400 Д0 до Д5 и ПЦ500 Д0-Д5 обе будут маркироваться ЦЕМ I. Вот только дальше будет стоять различная цифра, которая обозначает класс прочности на сжатие.
- Весь портландцемент, произведенный по старому нормативу с количеством добавок больше 5% будет относиться ко второму типу по новой маркировке. То есть, ПЦ 400 Д10 или ПЦ 500 Д20 равнозначно ЦЕМ II. Так как по старому ГОСТу количество добавок не более 20%, то все марки будут относиться к подтипу А.
- Шлакопортланд цемент ШПЦ по-новому обозначается как ЦЕМ III.
С соответствием типов бетона по старой и новой маркировке разобрались. Во всяком случае, с наиболее популярными марками. А соответствия старых марок и новых по прочности такие:
Теперь можно привести точное соответствие старых и новых марок цемента на примерах:
- ПЦ400 Д5 — ЦЕМ I 32,5
- ПЦ400 Д15 — ЦЕМ II/А-Ш 32.5
- ПЦ500 Д0 — ЦЕМ I 42,5
- ПЦ500 Д20 — ЦЕМ I/А-Ш 42.5
- ШПЦ 300 — ЦЕМ III 22,5
Не так и сложно. В новых марках указан более точный состав и количество добавок, которые влияют на характеристики. Может быть также указана скорость твердения. В общем, если знать расшифровку, удобнее подбирать нужную марку.
Читайте также:
