ГОСТ 26798.2-96 Цементы тампонажные типов I-G и I-H. Методы испытаний

ГОСТ 26798.2-96

ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ I-G И I-H

Методы испытаний

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯНАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ

ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ,ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ

И СЕРТИФИКАЦИИ ВСТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)

Москва

1998

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Российским государственнымконцерном ЦЕМЕНТ, фирмой «Цемискон», Акционерным обществом «НИИцемент», НПО «Бурение» (Всероссийскийнаучно-исследовательский и проектный институт ВНИИКрНефть») РоссийскойФедерации

ВНЕСЕН Минстроем России

2ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации,техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 11 декабря1996 г.

За принятие стандартапроголосовали:

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1октября 1998 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлениемГосстроя России 10 апреля 1998 г. № 18-32.

Введение

Стандарт устанавливаетметоды испытаний, унифицированные со стандартом Американского нефтяногоинститута API Specification 10А [1] в части испытанийцементов типов G и Н, соответствующих цементам типов I-G и I-Н по ГОСТ 1581.

СОДЕРЖАНИЕ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ

Дата введения 1998-10-01

1Область применения

Настоящий стандартраспространяется на тампонажные цементы (далее -цементы) типов I-G и I-Н и устанавливает методыиспытаний для определения:

-консистенции и времени загустевания;

-водоотделения;

-прочности.

2Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованыссылки на следующие нормативные документы.

ГОСТ 1581-96Портландцементы тампонажные. Технические условия

ГОСТ 1770-74Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки.Технические условия

ГОСТ 6613-86Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ6709-72 Вода дистиллированная.Технические условия

ГОСТ 24104-88Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ26798.1-96 Цементытампонажные. Методы испытаний

ГОСТ 29227-91Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ30515-97 Цементы. Общиетехнические условия

3Общие положения

3.1 Испытания следуетпроводить в помещениях с температурой воздуха (22±1)°С и относительнойвлажностью не менее 50%.

Температура и влажностьвоздуха помещения должны ежедневно отмечаться в рабочем журнале.

3.2Отбор проб выполняют по ГОСТ30515. Для проведения испытаний пробу цемента подготавливаютпо ГОСТ 26798.1.

3.3Для приготовления цементного теста и охлаждения образцов применяютдистиллированную воду по ГОСТ6709.

Сосуд для отвешивания иотмеривания воды тарируют в смоченном состоянии.

Воду следует взвешивать вчистой сухой емкости непосредственно перед затворением цемента.

3.4Перед испытанием цемент и воду выдерживают до принятия ими температурыпомещения.

3.5 Цемент и воду взвешивают с погрешностью,указанной в таблице 1.

Таблица1 В граммах

3.6 Средства контроля, применяемые при испытанияхцемента, должны быть изготовлены из материалов, не реагирующих с цементом.

Применение алюминиевых и оцинкованных форм, чаш, лопаток и т.п. недопускается.

3.7Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента, должны быть откалиброваны в соответствии стребованиями настоящего стандарта и поверены в сроки, установленные вприложении А.

3.8Приготовление цементного теста

3.8.1 Средстваконтроля

Весы общего назначения,обеспечивающие погрешность взвешивания согласно 3.5.

Смеситель для приготовленияцементного теста вместимостью 1,14 л спропеллерной мешалкой, с нижним приводом, двухскоростной со скоростями вращения 4000 и 12000об/мин.

3.8.2 Порядок приготовления цементного теста

Пробу цемента подготавливаютпо ГОСТ 26798.1.

Масса пробы цемента и воды,используемых для приготовления цементного теста, должна соответствоватьзначениям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Воду наливают в контейнер,который помещают на основание смесителя. Устанавливают скорость вращения равной(4000±200)об/мин. Равномерно в течение 15 с вконтейнер всыпают пробу цемента, закрывают контейнер крышкой и переключают наскорость вращения (12000±500)об/мин, перемешивание продолжают в течение (35±1) с.

4 Определениеконсистенции и времени загустевания

4.1 Средства контроля

Консистометр, работающий приповышенном давлении. Консистометр представляет собой герметичную камеру, вкоторую помещен цилиндрический контейнер для цементного теста с лопастным перемешивающимустройством. Пространство между контейнером и стенками камеры должно бытьзаполнено маслом вязкостью от 5 до 100 Bс (масляная ванна). Скоростьвращения контейнера с цементным тестом (150±15) об/мин.

Консистометр должен иметь нагреватель, обеспечивающийповышение температуры масляной ванны со скоростью2,8°С/мин, приборы для измерения и регулирования температуры маслянойванны и цементного теста с погрешностью не более ±1,7°С, таймер спогрешностью не более ±30 с/ч, а также потенциометрическое устройство дляопределения величины консистенции цементного теста.

4.2Подготовка и проведение испытания

4.2.1Цементное тесто, приготовленное по 3.8.2,заливают в цилиндрический контейнер. В процессе заполнения контейнера цементноетесто следует слегка перемешивать, чтобы предотвратить его расслоение.

4.2.2Контейнер с цементным тестом помещают в герметичную камеру и в соответствии синструкцией, прилагаемой к консистометру, проводят дальнейшие операции.

4.2.3Время от окончания перемешивания цементного теста по 3.8.2до начала режима испытания должно составлять 5мин ± 15с.

4.2.4Испытание проводят по режиму в соответствии с таблицами3 и 4.

4.2.5 Через 15-30мин режима испытания по показанию прибора определяют консистенцию цементноготеста, значение которой должно соответствовать требованию ГОСТ 1581.

4.2.6 Временем загустеванияцементного теста считают время от начала режима испытания до момента достиженияцементным тестом консистенции 100 Bс.

Таблица 3

Таблица 4

5Определение водоотделения

5.1Средства контроля

Консистометр, работающий приатмосферном давлении. Консистометр представляет собой камеру, в которую помещенцилиндрический контейнер для цементного теста со стационарным лопастнымперемешивающим устройством. Скорость вращения контейнера с цементным тестом(150±15) об/мин. Консистометр должен иметь нагреватель,приборы для измерения и регулирования температуры цементного теста спогрешностью не более ±1,7°С,таймер с погрешностью не более ±30с/ч.

Допускается применениеконсистометра, работающего при повышенном давлении по4.1, эксплуатируемогов данном случае при атмосферном давлении.

Смеситель по 3.8.1

Мерные цилиндры вместимостью 20 см³ с ценой деления не более 0,2 см³ и250 см³ высотой градуированной части не менее 232 мм и не более250 мм.

Пипетки по ГОСТ 29227.

5.2Подготовка и проведение испытан

5.2.1Цементное тесто, приго иятовленноепо 3.8.2, заливаютв контейнер до отметки.

5.2.2Контейнер с цементным тестом помещают в камеру и в соответствии с инструкцией,прилагаемой к консистометру, проводят дальнейшие операции.

5.2.3Время от окончания перемешивания цементного геста по 3.8.2до начала перемешивания цементного теста в консистометре не должно быть более 1 мин.

5.2.4Цементное тесто перемешивают в консистометре и течение (20 ± 0,5) мин при температуре (27± 1)°С.

5.2.5По окончании перемешивания в консистометре цементное тесто переливают вконтейнер смесителя и перемешивают и течение (35 ± 2) с при скорости вращения (12000 ± 500) об/мин

5.2.6По окончании перемешивания в смесителе цементное тесто не более чем за 20 с переливают в мерный цилиндр вместимостью 250 см³ до отметки () см³,закрывают стеклянной пластинкой для предотвращения испарения и оставляют дляотстаивания.

В течение всего временииспытания цилиндр должен стоять неподвижно и не подвергаться толчкам.

5.2.7Через 2 ч ± 5 мин отделившуюся наповерхности цементного теста воду отбирают пипеткой в мерный цилиндрвместимостью 20 см³ и замеряютобъем отделившейся воды.

За водоотделение принимаютобъем отделившейся воды в миллилитрах.

6Определение прочности

6.1Средства контроля

Трехгнездовые формы размером50´50´50 мм дляизготовления образцов-кубиков. Части форм в собранном виде должны плотноприлегать друг к другу и к поддону для предотвращения вытекания воды из формыпри изготовлении образцов.

Размеры форм и предельныеотклонения от них указаны в таблице 5.

Таблица 5 Размеры в миллиметрах

Машина для испытания на сжатие.Для испытания на сжатие образцов-кубиков могут быть использованы машины любойконструкции с предельной нагрузкой до 500кН и имеющие прибор, позволяющий измерить нагрузку, прилагаемую к образцу, спогрешностью не более ±1%.

Водный термостат для выдержкиизготовленных образцов-кубиков при атмосферном давлении и температуре 38(60)°С. Термостат должен быть размером,обеспечивающим полное погружение образцов в воду, иметь мешалку или системуциркуляции воды, а также приборы для измерения и регулирования температуры спогрешностью не более ±1,7°С. Термостат должен бытьзаполнен дистиллированной водой.

Трамбовочный стерженьдиаметром (6±1) мм из стекла илинекорродирующего металла.

Ванна для охлажденияобразцов размерами, достаточными для полного погружения образцов в воду, сустройством для поддерживания температуры воды (27±3)°С.

Термостат и ванна должныбыть снабжены решетками из материала по 3.6для установки формы или образца.

6.2Подготовка и проведение испытания

6.2.1Собирают форму размером 50´50´50мм. Внутренние грани отделений формы должны быть чистыми и сухими инепосредственно перед изготовлением смазаны тонким слоем машинного масла,наружные ребра и основание формы для герметичности смазываюттемпературоустойчивой смазкой.

6.2.2Форму наполняют цементным тестом, приготовленным по 3.8.2,на половину ее глубины поочередно во все отделения и утрамбовывают трамбовочнымстержнем по 27 ударов на каждый образец.

После укладки первого слояоставшееся тесто в контейнере смесителя перемешивают трамбовочным стержнем для исключениярасслоения.

Затем форму полностьюзаполняют вторым слоем теста и вновь трамбуют как первый слой. Избыточное тестосрезают ножом.

6.2.3Форму с образцами накрывают металлической пластиной, закрепляют пластину дляпредотвращения попадания внутрь формы воды и помещают в термостат,предварительно прогретый до режимной температуры испытаний 38 или 60°С.

Время от окончанияперемешивания цементного теста по 3.8.2 доустановки формы с образцами в термостат должно составлять 5 мин±15с.

6.2.4Время выдержки образцов в термостате — 7 ч 15мин±5мин.

6.2.5Формы с образцами, выдержанные при режимной температуре, извлекают изтермостата, расформовывают, образцы маркируют и помещают в воду на (45±5) мин.

Образцы следует погружать вванну с водой заглаженной поверхностью вверх и так, чтобы они не соприкасалисьдруг с другом.

6.2.6Образцы должны быть испытаны через 8 ч±15 мин с момента загружения их в термостат.

6.2.7 Перед испытанием удаляют с поверхностиобразцов следы влаги и определяют отклонение от плоскостности граней образца,которые при испытании будут соприкасаться с плитами, передающими нагрузку наобразец.

Для измерения отклонения от плоскостности линейку ребром прикладывают кповерхности образца один раз в направлении любой диагонали и измеряютмаксимальный зазор между поверхностью образца и ребром линейки.

В случае, если отклонение от плоскостности любой из измеренных гранейобразца не удовлетворяет требованиям таблицы 5, образец бракуют.

Испытания на прочность следует проводить не менее чем на двух образцах.

6.2.8Образец устанавливают на пресс любыми боковыми гранями, находившимися приизготовлении в контакте с боковыми поверхностями формы и удовлетворяющимитребованиям 6.2.7.

Образец должен бытьотцентрирован по верхней нагружающей плите.

Не допускается помещатьпрокладки между образцом и плитами пресса. Нагрузку на образец повышают соскоростью (71,7±7,2) кН/мин при ожидаемойпрочности образца более 3,5 МПа искоростью (17,9±1,8) кН/мин при ожидаемойпрочности менее 3,5 МПа до разрушенияобразца.

При испытании не допускаетсярегулировка машины, если образец проявляет пластическую деформацию.

6.3Обработка результатов

6.3.1Прочность на сжатие , МПа, отдельного образца вычисляют по формуле

(1)

где — разрушающаянагрузка, Н;

— площадь рабочей поверхностиобразца, мм².

За прочность на сжатие принимаютсреднеарифметическое значение результатов испытаний всех образцов, при этомрезультат испытания не менее чем двух образцов должен соответствоватьтребованиям нормативного документа.

Результат вычисленияокругляют до 0,1 МПа.

6.3.2 Если один из трехрезультатов испытаний отличается более чем на 10%от среднеарифметического значения, этот результат следует исключить ирассчитывать среднеарифметическое значение оставшихся двух результатов.

ПРИЛОЖЕНИЕА

(обязательное)

Поверка испытательногооборудования и средств измерений

Поверке подлежатиспытательное оборудование и средства измерений согласно таблице А.1. Поверку проводят не реже одного раза в годпо методикам, утвержденным в установленном порядке.

Таблица A.1

ПРИЛОЖЕНИЕБ

(информационное)

Библиография

[1] API Specification 10А США Технические условияна цементы и материалы для цементирования скважин