Цементы тампонажные типов I-G и I-H, ГОСТ 26798.2-96
Up one levelГОСТ 26798.2-96
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ЦЕМЕНТЫ ТАМПОНАЖНЫЕ ТИПОВ I-G и I-H
Методы испытаний
I-G AND I-H WELL CEMENTS
Test methods
Дата введения 1998—10—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на тампонажные цемен-
ты (далее — цементы) типов I-G и I-H и устанавливает методы ис-
пытаний для определения:
- консистенции и времени загустевания;
- водоотделения;
- прочности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нор-
мативные документы
ГОСТ 1581—96 Портландцементы тампонажные. Технические ус-
ловия
ГОСТ 1770—74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Ци-
линдры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 6613—86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячей-
ками. Технические условия
ГОСТ 6709—72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 24104—88 Весы лабораторные общего назначения и образ-
цовые. Общие технические условия
ГОСТ 26798.1—96 Цементы тампонажные. Методы испытаний
ГОСТ 29227—91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки гра-
дуированные. 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 ежеднев-
но отмечаться в рабочем журнале.
3.2 Отбор проб выполняют по ГОСТ 30515. Для проведения ис-
пытаний 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 смочен-
ном состоянии.
Воду следует взвешивать в чистой сухой емкости непосредствен-
но 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 таб-
лице 1.
Таблица 1
В граммах
Масса |
Предельное отклонение ± |
---|---|
1000 |
0,50 |
500 |
0,35 |
300 |
0,30 |
200 |
0,20 |
100 |
0,15 |
50 |
0,10 |
3.6 Средства контроля, применяемые при испытаниях цемента,
должны быть изготовлены из материалов, не реагирующих с цемен-
том.
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 на-
стоящего стандарта и поверены в сроки, установленные в приложе-
нии А.
3.8 Приготовление цементного теста
3.8.1 Средства контроля
Весы общего назначения, обеспечивающие погрешность взве-
шивания согласно 3.5.
Смеситель для приготовления цементного теста вместимостью
1,14 л с пропеллерной мешалкой, с нижним приводом, двухскорос-
тной 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.
Таблица 2
Тип цемента |
Водоцементное |
Масса воды |
Масса пробы цемента, г, для одного затворения при определении времени загустевания, водоотделения и прочности |
---|---|---|---|
I-G |
0,44 |
349 |
792 |
I-H |
0,38 |
327 |
860 |
Воду наливают в контейнер, который помещают на основание сме-
сителя. 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 враще-
ния (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. Кон-
систометр представляет собой герметичную камеру, в которую по-
мещен цилиндрический контейнер для цементного теста с лопаст-
ным перемешивающим устройством. Пространство между контей-
нером и стенками камеры должно быть заполнено маслом вязкостью
от 5 до 100 Bс (масляная ванна). Скорость вращения контейнера с
цементным тестом (150±15) об/мин.
Консистометр должен иметь нагреватель, обеспечивающий по-
вышение 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 ци-
линдрический контейнер. В процессе заполнения контейнера це-
ментное 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 консисто-
метру, 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
4.2.4 Испытание проводят по режиму в соответствии с таблица-
ми 3 и 4.
4.2.5 Через 15—30 мин режима испытания по показанию прибо-
ра определяют консистенцию цементного теста, значение которой
должно соответствовать требованию ГОСТ 1581.
4.2.6 Временем загустевания цементного теста считают время от
начала режима испытания до момента достижения цементным тес-
том консистенции 100 Bс.
Таблица 3
Предварительный прогрев |
Режим испытания |
||||
---|---|---|---|---|---|
Давление, |
Темпера- |
Условия вы- |
Время до- |
Режимные |
параметры |
6,9 ± 0,7 |
27±1 |
Таблица 4 |
28±1 |
35,б±0,7 |
52±1 |
Таблица 4
Время, мин |
Давление, МПа, ±0,7 |
Температура, °С, ± 1 |
---|---|---|
0 |
6.9 |
27 |
2 |
9,0 |
28 |
4 |
11.1 |
30 |
6 |
13,1 |
32 |
8 |
15,2 |
34 |
10 |
17,3 |
36 |
12 |
19,3 |
37 |
14 |
21,4 |
39 |
16 |
23,4 |
41 |
18 |
25,5 |
43 |
20 |
27,6 |
44 |
22 |
29,6 |
46 |
24 |
31,7 |
48 |
26 |
33,8 |
50 |
28 |
35,6 |
52 |
5 Определение водоотделения
5.1 Средства контроля
Консистометр, работающий при атмосферном давлении Кон-
систометр представляет собой камеру, в которую помещен цилин-
дрический контейнер для цементного теста со стационарным ло-
пастным перемешивающим устройством. Скорость вращения кон-
тейнера с цементным тестом (150±15) об/ мин. Консистометр до-
лжен иметь нагреватель, приборы для измерения и регулирования
температуры цементного теста с погрешностью не более ± 1,7 °С,
таймер с погрешностью не более ± 30 с/ч.
Допускается применение консистометра, работающего при по-
вышенном давлении по 4.1, эксплуатируемого в данном случае при
атмосферном давлении.
Смеситель по 3.8.1
Мерные цилиндры вместимостью 20 см3 с ценой деления не бо-
лее 0,2 см3 и 250 см3 высотой градуированной части не менее 232 мм
и не более 250 мм.
Пипетки по ГОСТ 29227.
5.2 Подготовка и проведение испытания
5.2.1 Цементное тесто, приготовленное по 3.8.2, заливают в кон-
тейнер до отметки.
5.2.2 Контейнер с цементным тестом помещают в камеру и в
соответствии с инструкцией, прилагаемой к консистометру, прово-
дят дальнейшие операции.
5.2.3 Время от окончания перемешивания цементною теста по
3.8.2 до начала перемешивания цементного теста в консистометре
не должно быть более 1 мин.
5.2.4 Цементное тесто перемешивают в консистометре в течение
(20± 0,5) мин при температуре (27±1) °С.
5.2.5 По окончании перемешивания в консистометре в цемент-
ное тесто переливают в контейнер смесителя и перемешивают в те-
чение (35±2) с при скорости вращения (12000±500) об/мин.
5.2.6 По окончании перемешивания в смесителе цементное тес-
то не более чем за 20 с переливают в мерный цилиндр вместимостью
250 см3 до отметки (250 +0-2) см3 , закрывают стеклянной пластинкой
для предотвращения испарения и оставляют для отстаивания
В течение всего времени испытания цилиндр должен стоять не-
подвижно и не подвергаться толчкам.
5.2.7 Через 2 ч ± 5 мин отделившуюся на поверхности цементно-
го теста воду отбирают пипеткой в мерный цилиндр вместимостью
20 см3 и замеряют объем отделившейся воды.
За водоотделение принимают объем отделившейся воды в мил-
лилитрах.
6. Определение прочности
6.1 Средства контроля
Трехгнездовые формы размером 50х50х50 мм для изготовления
образцов-кубиков. Части форм в собранном виде должны плотно
прилегагь друг к другу и к поддону для предотвращения вытекания
виды из формы при изготовлении образцов.
Размеры форм и предельные отклонения от них указаны в таблице 5.
Таблица 5
Размеры в миллиметрах
Показатель |
Номинальный размер |
Предельное отклонение при |
|
---|---|---|---|
изготовлении |
эксплуатации |
||
Расстояние между |
50,00* |
±0,13 |
±0,50 |
Высота форм (от- |
50,00* |
||
+0,25 |
+0,25 |
||
-0,13 |
-0,38 |
||
Угол между внут- |
90,0 |
±0,5 |
|
Огклоненис от |
— |
0,025 |
0,050 |
* Допускается применять формы размерами, равными 50, 80 мм (2 дюйма) |
Машина для испытания на сжатие. Для испытания на сжатие
образцов-кубиков могут быть использованы машины любой кон-
струкции с предельной нагрузкой до 500 кН и имеющие прибор,
позволяющий измерить нагрузку, прилагаемую к образцу, с погреш-
ностью не более ± 1 %.
Водный термостат для выдержки изготовленных образцов-куби-
ков при атмосферном давлении и температуре 38 (60) °С. Термостат
должен быть размером, обеспечивающим полное погружение образ-
цов в воду, иметь мешалку или систему циркуляции воды, а также
приборы для измерения и регулирования температуры с погреш-
ностью не более ± 1,7 °С. Термостат должен быть заполнен дистил -
лированной водой.
Трамбовочный стержень диаметром (6±1) мм из стекла или
некорродирующего металла.
Ванна для охлаждения образцов размерами, достаточными для
полного погружения образцов в воду, с устройством для поддержи-
вания температуры воды (27±3) °С.
Термостат и ванна должны быть снабжены решетками из мате-
риала по 3.6 для установки формы или образца.
6.2 Подготовка и проведение испытания
6.2.1 Собирают форму размером 50х50х50 мм. Внутренние грани
отделений формы должны быть чистыми и сухими и непосредствен-
но перед изготовлением смазаны тонким слоем машинного масла,
наружные ребра и основание формы для герметичности смазывают
температуроустойчивой смазкой.
6.2.2 Форму наполняют цементным тестом, приготовленным по
3.8.2, на половину ее глубины поочередно во все отделения и ут-
рамбовывают трамбовочным стержнем по 27 ударов на каждый
образец.
После укладки первого слоя оставшееся тесто в контейнере сме-
сителя перемешивают трамбовочным стержнем для исключения рас-
слоения.
Затем форму полностью заполняют вторым слоем теста и вновь
трамбуют как первый слой. Избыточное тесто срезают ножом.
6.2.3 Форму с образцами накрывают металлической пластиной,
закрепляют пластину для предотвращения попадания внутрь формы
воды и помещают в термостат, предварительно прогретый до ре-
жимной температуры испытаний 38 или 60 °С.
Время от окончания перемешивания цементного теста по 3.8.2
до установки формы с образцами в термостат должно составлять 5
мин ± 15 с.
6.2.4 Время выдержки образцов в термостате — 7 ч 15 мин ± 5 мин.
6.2.5 Формы с образцами, выдержанные при режимной темпера-
туре, извлекают из термостата, расформовывают, образцы маркиру-
ют и помещают в воду на (45±5) мин.
Образцы следует погружать в ванну с водой заглаженной повер-
хностью вверх и так, чтобы они не соприкасались друг с другом.
6.2.6 Образцы должны быть испытаны через 8 ч ± 15 мин с мо-
мента загружения их в термостат.
6.2.7 Перед испытанием удаляют с поверхности образцов следы
влаги и определяют отклонение от плоскостности граней образца,
которые при испытании будут соприкасаться с плитами, передаю-
щими нагрузку на образец.
Для измерения отклонения от плоскостности линейку ребром
прикладывают к поверхности образца один раз в направлении лю-
бой диагонали и измеряют максимальный зазор между поверхностью
образца и ребром линейки.
В случае, если отклонение от плоскостности любой из измерен-
ных граней образца не удовлетворяет требованиям таблицы 5, обра-
зец бракуют.
Испытания на прочность следует проводить не менее чем на двух
образцах.
6.2.8 Образец устанавливают на пресс любыми боковыми граня-
ми, находившимися при изготовлении в контакте с боковыми по-
верхностями формы и удовлетворяющими требованиям 6.2.7.
Образец должен быть отцентрирован по верхней нагружающей
плите.
Не допускается помещать прокладки между образцом и плитами
пресса.
Нагрузку на образец повышают со скоростью (71,7±7,2) кН/мин
при ожидаемой прочности образца более 3,5 МПа и скоростью
(17,9±1,8) кН/мин при ожидаемой прочности менее 3,5 МПа до
разрушения образца.
При испытании не допускается регулировка машины, если об-
разец проявляет пластическую деформацию.
6.3 Обработка результатов
6.3.1 Прочность на сжатие Rсж, МПа, отдельного образца вычис-
ляют по формуле
, (1)
где Fсж — разрушающая нагрузка, Н;
S — площадь рабочей поверхности образца, мм2.
За прочность на сжатие принимают среднеарифметическое зна-
чение результатов испытаний всех образцов, при этом результат ис-
пытания не менее чем двух образцов должен соответствовать требо-
ваниям нормативного документа.
Результат вычисления округляют до 0,1 МПа.
6.3.2 Если один из трех результатов испытаний отличается более
чем на 10 % от среднеарифметического значения, этот результат
следует исключить и рассчитывать среднеарифметическое значение
оставшихся двух результатов.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Поверка испытательного оборудования и средств измерений
Поверке подлежат испытательное оборудование и средства из-
мерений согласно таблице АЛ. Поверку проводят не реже одного
раза в год по методикам, утвержденным в установленном порядке.
Таблица А1
Объект поверки |
Поверяемые узлы или детали |
Поверяемые параметры |
---|---|---|
Консистометр |
Средства измерения температуры и давления Привод стакана, прибор в целом |
Показания средств измерения Скорость вращения, продолжительность перемешивания |
Термостат |
Средства измерения температуры |
Показания средств из- |
Смеситель для переме-шипания цементного теста |
Механизм в сборе |
Скорость вращения, |
Формы для изготовления образцов-кубиков |
Формы в сборе |
Внутренние размеры, |
Машина для определения прочности на сжатие |
Машина в целом |
Точность воспроизведе- |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(информационное)
Библиография
[ 1 ] API Specification 10A США Технические условия на цемен-
ты и материалы для цементирования скважин
УДК 691 54001 4:006.354 ОКС 91.100.10 Ж190 КСТУ 5732
Ключевые слова: цементы тампонажные, методы испытаний, время загус-
тевания, водоотделение, прочность на сжатие