Требования к цементному раствору и камню

Обновлено: 06.05.2024

Кладочные растворы (растворы для каменной кладки)

Одним из видов строительных растворов являются кладочные растворы, применение которых понятно из их названия.

Из чего состоят кладочные растворы

В состав кладочных растворов входят:

вяжущие вещества (цемент, строительная известь, глина и гипс);
песок;
вода;
химические или минеральные добавки.

Важно!

Качество исходных материалов строго регламентируется ГОСТ и напрямую формирует конечный результат раствора. Количество всех составляющих раствора в различных пропорциях называется рецептурой раствора и подбирается для каждого вида вяжущего и песков отдельно.

Растворы для кладки по своему составу и характеристикам выбираются для различных конструкций с учетом несущей способности конструкции и условий, в которых будет происходить её эксплуатация. Примером может служить кирпичная кладка наружных стен или перегородок внутри здания.

На прочность и долговечность кладочного раствора влияет состав вяжущего материала, на котором этот раствор был приготовлен.

Типы кладочных растворов

Существуют три основных типа кладочных растворов:

Цементный раствор, где вяжущим веществом служит один из видов цемента (наиболее распространен портландцемент). Этот раствор применяется для кладки, которая эксплуатируется в условиях высокой влажности, действия морозов и больших нагрузок (это места насыщения кладки водой от прямого влияния воды в резервуаре или влаги в грунте). В строительстве каменная кладка ниже горизонтальной гидроизоляции первого этажа всегда выполняется на цементном растворе (фундаменты, подвальные и цокольные этажи). Быстро набирает прочность.
Цементно-известковый раствор, в котором в качестве вяжущего вещества одновременно выступают и цемент, и известь. Различные пропорции вяжущих позволяют получать растворы с разными прочностными характеристиками, которые позволяют применять этот тип раствора как в подземной части здания, так выше уровня земли. Раствор отличается высокой морозостойкостью.
Известковый раствор, в состав которого входит в виде вяжущего вещества только известь. Имеет наибольшую пластичность среди всех типов кладочных растворов, большое время жизни приготовленного раствора, с ним легко вести кладку, однако минусом можно назвать медленный набор прочности. Приходится делать большие перерывы в работе для того, чтобы нижние слои кладки затвердели и не деформировались при новой нагрузке. Применяется для кладки выше уровня земли, слабо устойчив к воздействию воды.

Интересно!

Многие старые здания построены на известковом кладочном растворе.

По своему гранулометрическому составу растворы разделяются в зависимости от применения:

в обычной кладке (кирпич, блоки бетонные, газобетонные или камни правильной формы) используются растворы на песках с максимальной крупностью 2,5 мм;
в бутовой кладке и местах омоноличивания участков кладки допускается использовать пески максимальной крупностью 5 мм.

Прочность растворов разделяется по маркам от М4 до М200, а по морозостойкости от F10 до F200.

Как приготовить идеальный кладочный раствор

В настоящее время для увеличения времени жизни раствора и повышения пластичности применяют химическую добавку CemStone , которая в заменяет известь, и придает раствору высокие характеристики по водо- и морозостойкости. Сохранность раствора может достигать 5 часов без необходимости постоянного перемешивания для предотвращения его расслоения.

Требования к цементному раствору и камню

СМЕСИ СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ КЛАДОЧНЫЕ

Dry construction masonry mixes. Specifications

Дата введения 2019-04-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Ассоциацией "Союз производителей сухих строительных смесей" (Ассоциация "СПССС") при участии Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 144 "Строительные материалы (изделия) и конструкции"

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на сухие строительные кладочные смеси заводского изготовления (далее - кладочные смеси), изготавливаемые на основе минеральных вяжущих или смешанных (сложных) вяжущих, содержащие полимерные добавки в размере не более 5% (в сухом состоянии) от массы смеси, предназначенные для кладки и последующего заполнения горизонтальных и вертикальных швов кладки при возведении строительных конструкций из штучных материалов (например, стен, столбов и разделительных перегородок, в облицовочной и черновой кладке, в несущих и ненесущих конструкциях, для надземного и подземного строительства) и применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте зданий и сооружений.

Настоящий стандарт устанавливает общие технические требования к сухим смесям, растворным смесям и затвердевшим растворам, правила приемки, методы определения характеристик, требования к транспортированию и хранению, требования безопасности и охраны окружающей среды.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 4.233 Система показателей качества продукции. Строительство. Растворы строительные. Номенклатура показателей

ГОСТ 8.579 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров в упаковках любого вида при их производстве, расфасовке, продаже и импорте

ГОСТ 427 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 530 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 3749 Угольники поверочные 90°. Технические условия

ГОСТ 5802 Растворы строительные. Методы испытаний

ГОСТ 7076 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 8735 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 9416 Уровни строительные. Технические условия

ГОСТ 10180 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 25898 Материалы и изделия строительные. Методы определения паропроницаемости и сопротивления паропроницанию

ГОСТ 30108 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 31189 Смеси сухие строительные. Классификация

ГОСТ 31356 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Методы испытаний

ГОСТ 31357 Смеси сухие строительные на цементном вяжущем. Общие технические условия

ГОСТ Р 53228 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования: на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 31189, ГОСТ 31357, а также следующий термин с соответствующим определением:

3.1 прочность при сдвиге (прочность сцепления при сдвиге): Предел прочности касательного сцепления кладочной смеси с элементами кладки при воздействии напряжений сдвига.

4 Технические требования

4.1 Кладочные смеси должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и изготавливаться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.

4.2 Свойства кладочных смесей должны характеризоваться показателями качества сухих смесей, растворных смесей и затвердевших растворов.

4.2.1 Основными показателями качества кладочных сухих смесей являются:

- наибольшая крупность зерен заполнителя;

- содержание зерен наибольшей крупности.

4.2.2 Основными показателями качества кладочных растворных смесей являются:

- сохраняемость первоначальной подвижности;

- время корректировки (для смеси для тонкошовной кладки).

4.2.3 Основными показателями качества затвердевших кладочных растворов должны быть:

- предел прочности при сжатии;

- предел прочности при сдвиге;

- капиллярное водопоглощение (для наружных работ);

- средняя плотность в сухом состоянии;

- морозостойкость (для наружных работ);

- сульфатостойкость (для растворов для тонкошовной кладки).

4.2.4 Для кладочных смесей могут быть установлены дополнительные нормируемые показатели качества в соответствии с ГОСТ 4.233 или условиями контракта.

4.3 Кладочные смеси подразделяют на следующие классы:

- G - нормальная кладочная смесь (кладочная смесь для швов толщиной 5 мм и более, с плотностью затвердевшего раствора в сухом состоянии более 1300 кг/м);

- T - смесь для тонкошовной кладки (кладочная смесь для швов толщиной до 5 мм, с плотностью затвердевшего раствора в сухом состоянии более 1300 кг/м);

- L - легкая кладочная смесь (кладочная смесь с плотностью затвердевшего раствора в сухом состоянии не более 1300 кг/м).

4.4 Условное обозначение кладочных смесей должно состоять из наименования смеси в соответствии с ГОСТ 31189, значений основных показателей качества (если необходимо) и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения нормальной кладочной смеси с пределом прочности при сжатии 5 МПа:

Смесь сухая строительная кладочная G M50 ГОСТ Р 58272

Допускается вносить в условное обозначение кладочной смеси дополнительные данные для ее полной идентификации.

4.5 Требования к сухим смесям

4.5.1 Влажность кладочных смесей не должна превышать 0,30% массы.

4.5.2 Наибольшая крупность зерен заполнителя кладочных смесей классов G и L должна составлять не более 5 мм, кладочной смеси класса T - не более 2 мм.

4.5.3 Содержание зерен наибольшей крупности не должно превышать 5%.

4.6 Требования к растворным смесям

4.6.1 Подвижность кладочных растворных смесей классов G и L должна составлять (150±10) мм.

Подвижность кладочных растворных смесей класса T должна составлять (170±10) мм.

Допускается приготовление растворных смесей подвижностью, отличной от указанной, при условии, что затвердевшие смеси будут соответствовать требованиям настоящего стандарта по остальным показателям.

4.6.2 Сохраняемость первоначальной подвижности кладочных растворных смесей должна соответствовать значению, декларируемому производителем.

Сохраняемость первоначальной подвижности кладочных растворных смесей класса T должна составлять не менее 4 ч.

4.6.3 Время корректировки кладочных растворных смесей класса T должно быть не менее 10 мин.

4.7 Требования к затвердевшим растворам

4.7.1 В зависимости от предела прочности при сжатии устанавливаются марки затвердевших кладочных растворов в проектном возрасте (таблица 1).

Требования к цементному раствору и камню

Общие технические условия

Cements. General specifications

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 30515-2013 с ГОСТ 30515-97 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 2015-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ООО Фирма "ЦЕМИСКОН"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 27 декабря 2013 г. N 63-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 июня 2014 г. N 654-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 30515-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5 Настоящий стандарт соответствует следующим европейским стандартам: EN 197-1:2011* "Цемент. Часть 1. Состав, технические требования и критерии соответствия обычных цементов" ("Cement - Part 1: Composition, specification and conforming criteria for common cements", NEQ); EN 197-2:2000 "Цемент. Часть 2. Подтверждение соответствия" ("Cement - Part 2: Conformity evaluation", NEQ) в части классификации цементов, методов испытаний, правил оценки качества, критериев соответствия качества цементов нормативным требованиям

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

7 ИЗДАНИЕ (ноябрь 2019 г.) с Поправкой* (ИУС 10-2015)

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на все виды цементов и устанавливает:

- термины с соответствующими определениями;

- общие технические требования;

- требования к отбору проб для контроля качества цемента;

- правила оценки соответствия качества цементов требованиям нормативных документов на цементы конкретных видов;

- требования к транспортированию и хранению;

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 1581 Портландцементы тампонажные. Технические условия

ГОСТ 2226 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия

ГОСТ 4013 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ ISO 9001 Системы менеджмента качества. Требования

ГОСТ 9078 Поддоны плоские. Общие технические условия

Действует ГОСТ 33757-2016 "Поддоны плоские деревянные. Технические условия".

ГОСТ 15467 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 15895 Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения

В Российской Федерации действуют ГОСТ Р ИСО 3534-1-2019 "Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения", ГОСТ Р ИСО 3534-2-2019 "Статистические методы. Словарь и условные обозначения. Часть 2. Прикладная статистика".

ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ 25951 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия

ГОСТ 30744 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия

3 Термины и определения

Термины, которые следует использовать в нормативных документах, технической и технологической документации на цементы, и их определения приведены в приложении А.

Примечание - Рекомендуется также использовать термины, приведенные в приложении А, в научно-технической, учебной и другой специальной литературе.

Тампонажные материалы для цементирования обсадных колонн в интервалах залегания ММП

Многолетнемерзлые породы широко распространены на нашей планете и имеются на всех континентах, за исключением Австралии. ММП занимают около 47% территории России. В связи с ростом объемов буровых работ в северных районах приобрели актуальность специфические проблемы, связанные с цементированием обсадных колонн в вечной мерзлоте.

Обычные тампонажные портландцементы непригодны для применения в интервалах ММП, так как они не схватываются, а замерзают при температурах ниже нуля, даже с добавками хлористого кальция, а скорость гидратации при температурах ниже 4°С незначительна.

Если цементный раствор замерзает до начала схватывания, то в нем образуются прожилки льда. При растеплении образца и дальнейшем твердении при положительной температуре лед тает, а прожилки превращается в трещины, количество которых достигает 100 на 1 см2 площади. Трещины являются причиной резкого снижения прочности цементного камня и чрезвычайно высокого роста проницаемости образцов, достигающей 200 мД и более [1].

Таким образом, основным направлением исследований в данной области стала разработка альтернативных тампонажных материалов, соответствующих геолого-техническим условиям цементирования обсадных колонн в интервалах залегания ММП. Среди множества предложенных решений наибольшее распространения получили два типа материалов: на базе высокоглиноземистых цементов и на базе гипсоцементных смесей.

Основным компонентом высокоглиноземистых цементов является моноалюминат кальция CA. Такие цементы обычно схватываются и набирают прочность при низких температурах. Однако они имеют существенные недостатки, среди которых высокое тепловыделение при гидратации, приводящее к растеплению приствольной зоны в процессе ОЗЦ, а также несовместимость их с портландцементом и большинством реагентов, применяемых для обработки тампонажных растворов. Например, хлористый натрий резко замедляет сроки схватывания, а добавка хлористого кальция, напротив, может привести к мгновенному схватыванию цементного раствора. По этим причинам высокоглиноземистые цементы в настоящее время практически прекратили применять для цементирования обсадных колонн.

Наиболее широко в арктических районах Аляски и Канады применяются гипсоцементные тампонажные композиции. В 60-х - 70-х годах ХХ века в фирмой Halliburton были проведены исследования тампонажных материалов для ММП [2] и разработан состав на базе гипсоцементной смеси, получивший широкое распространение под маркой «Permafrost». Далее, аналогичные составы были разработаны другими компаниями. Гипсоцементная композиция была разработана во ВНИИКРнефть и выпускалась под маркой ЦТН [3].

Гипсоцементные смеси обладают рядом преимуществ перед другими материалами - способность схватываться и набирать прочность при отрицательных температурах, сохранение прочности цементного камня при воздействии знакопеременных температур, хорошее сцепление, по данным лабораторных исследований, с многолетнемерзлыми породами (смоделированными в лаборатории) и с обсадными трубами. Также гипсоцементным смесям присущи определенные недостатки, главными из которых являются низкая водостойкость гипса и большое водоотделение (и, соответственно, усадка) тампонажного раствора.

Требования, предъявляемые к тампонажному материалу, предназначенному для цементирования интервалов ММП, достаточно полно изложены в работах [4] и [5]. Они были рассмотрены с небольшими изменениями в следующем виде:

- цементный раствор должен схватываться при температуре до -5ºС;

- цементный раствор должен обеспечивать приемлемое, технологическое оправданное время ОЗЦ;

- цементный камень должен приобретать за время ОЗЦ прочность, достаточную для продолжения буровых работ;

- цемент должен иметь низкую теплоту гидратации для уменьшения степени оттаивания мерзлых пород;

- цементный камень должен быть стойким к циклическим изменениям знакопеременных температур;

- цементный камень должен иметь высокую водостойкость (сохранять прочность при хранении в воде).

Кроме того, цементные раствор и камень должны обладать рядом свойств, предъявляемых к тампонажным растворам в целом (седиментационная устойчивость, технологически приемлемое время загустевания и т. д.).

На основе анализа литературных источников, промысловых данных и результатов лабораторных исследований наиболее перспективным материалом была признана гипсоцементная смесь. При этом заданным параметрам тампонажных растворов соответствовал только высокопрочное гипсовое вяжущее, позволяющее получить высокую раннюю прочность и удовлетворительную водостойкость цементного камня.

Анализ рынка и лабораторные испытания показали, что предъявляемым требованиям, как в части обеспечения заданных параметров тампонажных растворов, так и в части соотношения цена/качество, в наибольшей степени отвечает ГВВС для тампонажных растворов (Тампонажный гипс) производства ЗАО «Самарский Гипсовый Комбинат», который и был принят в качестве базового материала для разработки гипсоцементных тампонажных материалов.

Необходимо отметить, что на ЗАО «Самарский Гипсовый Комбинат» был разработан и в настоящее время производится специальный Тампонажный гипс, который рекомендуется для использования в качестве базового компонента составов, предназначенных для цементирования интервалов ММП.

Разрабатывались два варианта композиций: для растворов нормальной плотности - Полицем Фрост, и для облегченных растворов - Полицем Фрост Лайт.

Первоочередной задачей при разработке рецептуры композиции был поиск эффективного замедлителя схватывания гипса, который позволил бы получить приемлемое время загустевания тампонажного раствора, при этом не влиял отрицательно на прочностные показатели цементного камня, а также имел приемлемую стоимость. В связи с последним требованием рассматривались только реагенты отечественного производства.

Путем применения специальных добавок к Тампонажному гипсу была реализована высокая водостойкость цементного камня. Кроме того, введение данных добавок позволило значительно повысить седиментационную устойчивость тампонажных растворов, сведя водоотделение и усадку практически к нулю. Лабораторные исследования показали, что при хранении образцов Полицем Фрост в воде в течение 90 суток снижения прочности не происходит. Водостойкость цементного камня на базе Полицем Фрост представлена на рис. 1.

Таким образом, были разработаны две рецептуры тампонажных смесей для цементирования интервалов ММП, параметры которых, а также растворов на их основе, не уступают (а по ряду показателей и превосходят) решениям зарубежных компаний, представленным на рынке в настоящее время. При этом состав композиций полностью представлен компонентами отечественного производства, что положительно сказывается на цене конечного продукта. Основные показатели растворов и цементного камня на базе тампонажных материалов Полицем Фрост и Полицем Фрост Лайт приведены в таблице 1.

Таблица 1. Основные технологические показатели цементных растворов и камня на базе материалов Полицем Фрост и Полицем Фрост Лайт

Цементирование обсадной колонны скважины и тампонаж

Цементирование обсадной колонны - одна из самых ответственных операций, от успешности которой зависит долговечность и дальнейшая нормальная эксплуатация скважины.
Цементирование - закрепление обсадной колонны на стенке ствола скважины и отсечение избыточных флюидов от попадания в ствол скважины посредством нагнетания цементного раствора по обсадной трубе и вверх по кольцевому зазору.
Это процесс закачивания тампонажного раствора в пространство между обсадной колонной и стенкой скважины.
Способ цементирования выбирают в зависимости от вида колонны, спущенной в пробуренный ствол (сплошной или хвостовика).

Рис 1. Схема этапов выполнения 1- циклового цементирования обсадной колонны:I - начало подачи цементного раствора в скважину, II - подача закачанной порции цементного раствора по обсадной колонне, III - начало продавки в затрубное пространство, IV - окончание продавки;
1 - манометр, 2 - цементировочная головка, 3 - верхняя пробка, 4 - нижняя пробка, 5 - цементируемая обсадная колонна, 6 - стенки скважины, 7 - стоп-кольцо, 8 - продавочная жидкость, 9 - буровой раствор, 10 - цементный раствор.

колонну обсадных труб периодически расхаживают,
непрерывно промывают скважину для предотвращения прихвата колонны, ее устанавливают на 1-2 м выше забоя, оборудуют цементировочной головкой,
закачивают расчетный объем цементного раствора.

Многоступенчатое цементирование
Многоступенчатое цементирование - цементирование нескольких горизонтов (интервалов) пласта за обсадной колонной скважины с использованием соединений с отверстиями.
При этом, обсадная колонна на разных уровнях оснащена дополнительными приспособлениями (заливочными муфтами), позволяющими подавать тампонажный раствор в затрубное пространство поинтервально на разной глубине.

Распространено 2-ступенчатое цементирование - раздельное последовательное цементирование 2 х интервалов в стволе скважины (нижнего и верхнего).

позволяет снизить гидростатическое давление на пласт при высоких уровнях подъема цемента,
существенно увеличить высоту подъема цементного раствора в затрубном пространстве без значительного роста давления нагнетания;
уменьшить загрязнение цементного раствора от смешения его с промывочной жидкостью в затрубном пространстве;
избежать воздействия высоких температур на свойства цементного раствора, используемого в верхнем интервале, что позволяет эффективнее подбирать цементный раствор по условиям цементируемого интервала.

Рис. 2 Заливочная муфта для ступенчатого цементирования:
а - при цементировании первой ступени, б - при цементировании второй ступени;
1 - корпус, 2 - верхнее седло, 3 - верхняя втулка, 4 - заливочные отверстия, 5 - нижнее седло, 6 - нижняя втулка

Для проведения 2-ступенчатого цементирования в обсадной, колонне на уровне, соответствующем низу верхнего интервала, устанавливают специальную заливочную муфту (рис. 2).

Подготовку скважины аналогична 1- ступенчатому цементированию.
После промывки скважины и установки на колонну цементировочной головки приступают к закачке 1 й порции цементного раствора, соответствующей цементируемому объему 1 й ступени. Закачав нужный объем цементного раствора, в колонну вводят верхнюю пробку 1 й ступени, которая проходит через заливочную муфту (рис. 2, а).
Продавочной жидкостью вытесняют раствор в затрубное пространство.

После закачки объема продавочной жидкости, равного внутреннему объему обсадной колонны в интервале между заливочной муфтой и упорным кольцом, освобождают находящуюся в цементировочной головке нижнюю пробку 2 й ступени.
По достижении заливочной муфты, пробка садится во втулку, резко понижая давление нагнетания, но под давлением смещает ее вниз, открывая сквозные отверстия в муфте (рис. 2, б). .

При использовании способа непрерывного цементирования, тампонажный раствор для цементирования второй ступени закачивают тотчас за нижней пробкой второй ступени.
2-ступенчатое цементирование с разрывом - после открытия отверстий в заливочной муфте возобновляют циркуляцию бурового раствора, а тампонажный раствор 2 й ступени подают в скважину спустя некоторое время, к примеру, после схватывания раствора 1 й порции.

Цементирование хвостовика.
После промывки ствола скважины на устье ее устанавливают цементировочную головку, в которую вставляют верхнюю секцию разделительной заливочной пробки.
Закачивают расчетное количество цементного раствора, который продавливают буровым раствором или водой.
Когда раствор будет продавлен в объеме, равном внутреннему объему бурильных труб, верхняя секция пробки войдет в нижнюю и перекроет отверстия кольца.
При этом давление в бурильных трубах резко возрастет.
Шпильки, удерживающие нижнюю секцию в переводнике, срезаются, и обе секции, как одно целое, перемещаются вниз по хвостовику до резкого подъема давления.
После этого колонну необходимо посадить на забой, и путем вращения инструмента по часовой стрелке освободить бурильные трубы с переводником от хвостовика и вымыть излишек цементного раствора.
Через 16-20 часов следует определить высоту подъема цемента за колонной, оборудовать устье скважины, испытать колонну на герметичность и перфорировать в интервале продуктивного пласта.
Заключительный этап процесса восстановления скважины методом зарезки и бурения 2 го ствола - испытание эксплуатационной колонны на герметичность, перфорирование отверстий против продуктивного горизонта и освоение скважины (вызов притока нефти или газа из пласта).

Тампонаж
Тампонирование (цементирование) скважин - технологический процесс упрочнения затрубного пространства и обсадной колонны от разрушающего действия горных пород и грунтовых вод.
В процессе цементирования заданный интервал заполняется раствором вяжущих материалов (цемента), который в состоянии покоя превращается в прочный непроницаемый камень.
Используется специальный тампонажный цемент - модификацию портландцемента с повышенными требованиями к минералогическому составу клинкера.
В состав цемента введены добавки, замедляющие его застывание.

Требования к цементному раствору и камню

Общие технические условия

Дата введения 1999-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным центральным научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им.В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко), Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ), при участии АОЗТ "Опытный завод сухих смесей" и АО "Росконитстрой" Российской Федерации

ВНЕСЕН Госстроем России

2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 12 ноября 1998 г.

За принятие проголосовали

Наименование органа государственного управления строительством

Министерство градостроительства Республики Армения

Комитет по жилищной и строительной политике при Министерстве энергетики, индустрии и торговли Республики Казахстан

Государственная инспекция по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики

Министерство территориального развития, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова

Госстрой Республики Таджикистан

Госкомархитектстрой Республики Узбекистан

4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 июля 1999 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 29 ноября 1998 г. N 30

5 ИЗДАНИЕ (июль 2018 г.), с Изменением N 1 (ИУС 11-2002)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на строительные растворы на минеральных вяжущих, применяемые для каменной кладки и монтажа строительных конструкций при возведении зданий и сооружений, крепления облицовочных изделий, штукатурки.

Стандарт не распространяется на специальные растворы (жаростойкие, химически стойкие, огнестойкие, тепло- и гидроизоляционные, тампонажные, декоративные, напрягающие и др.).

Требования, изложенные в 4.3-4.13, 4.14.2-4.14.14, разделах 5-7, приложениях В и Г настоящего стандарта, являются обязательными.

2 Нормативные ссылки

Используемые в настоящем стандарте нормативные документы приведены в приложении А.

3 Классификация

3.1 Строительные растворы классифицируют по:

3.1.1 По основному назначению растворы подразделяют на:

- кладочные (в том числе и для монтажных работ);

3.1.2 По применяемым вяжущим растворы подразделяют на:

- простые (на вяжущем одного вида);

- сложные (на смешанных вяжущих).

3.1.3 По средней плотности растворы подразделяют на:

3.2 Условное обозначение строительного раствора при заказе должно состоять из сокращенного обозначения с указанием степени готовности (для сухих растворных смесей), назначения, вида применяемого вяжущего, марок по прочности и подвижности, средней плотности (для легких растворов) и обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения тяжелого раствора, готового к употреблению, кладочного, на известково-гипсовом вяжущем, марки по прочности М100, по подвижности - П2:

Раствор кладочный, известково-гипсовый, М100, П2, ГОСТ 28013-98.

Для сухой растворной смеси, легкой, штукатурной, на цементном вяжущем, марки по прочности М50 и по подвижности - П3, средней плотности D900:

Смесь сухая растворная штукатурная, цементная, М50, П3, D900, ГОСТ 28013-98.

4 Общие технические требования

4.1 Строительные растворы приготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.

4.2 Свойства строительных растворов включают свойства растворных смесей и затвердевшего раствора.

4.2.1 Основные свойства растворных смесей:

- влажность (для сухих растворных смесей).

4.2.2 Основные свойства затвердевшего раствора:

- прочность на сжатие;

При необходимости могут быть установлены дополнительные показатели по ГОСТ 4.233.

4.3 В зависимости от подвижности растворные смеси подразделяют в соответствии с таблицей 1.

Цементные растворы марок от М50 до М400. Где можно применять, пропорции и характеристики для тех, кто строится

Сегодняшнюю статью я решил посвятить строительству, а если быть точнее – замешиванию цементного раствора. В зависимости от того, сколько в нём будет цемента, а сколько песка, варьируются его области использования.

Для примера я буду использовать самый популярный портландцемент М400 Д20 (ЦЕМ II 32,5Н) . Данная маркировка означает, что в нём содержится 20% добавок . При этом прочность цемента на сжатие спустя 28 дней после его заливки достигнет как минимум 32,5 Мпа , что составляет 400 кгс/см2.

Цементные растворы марок от М50 до М400. Где можно применять, пропорции и характеристики для тех, кто строится

Кроме цемента в растворе содержится заполнитель – песок. Для замешивания берут речной песок, либо песок из карьеров.

Непосредственная сфера применения раствора зависит от количества ингредиентов в нём. Некоторые виды подходят для выполнения отделочных работ, другие используются при ремонте, а третьи – оптимальны при выполнении гидроизоляции.

Сегодня я решил оперировать объёмными соотношениями ингредиентов. Зачастую вычислять непосредственную массу песка и цемента довольно сложно, поскольку иметь весы на строительной площадке – дорогое удовольствие. Куда удобнее отмерять сыпучие материалы вёдрами или лопатами.

Не открою Америку, сказав, что прочность готового раствора определяется пропорциями цемента и песка. Этот показатель маркируется буквой М.

К слову, отличить раствор от бетона можно по наличию щебня (в первом случае он отсутствует). Именно поэтому растворы, как правило, применяют при отделочных работах.

Для начала я хочу рассмотреть смеси М50 и М75 , которые являются наиболее слабыми. Можно встретить растворы М25 и М10 , но я не советую пользоваться ими при строительстве домов, мало ли что…

Растворы марок М50 и М75

В растворе М50 пропорции цемента и песка такие 1:7,4. Кроме того, в смеси имеется 0,85 объёма воды. Говоря о марке М75 , пропорции в ней следующие: 1:5,4:0,8 (цемент, песок и вода, соответственно).

Читайте также: