Классификация цемента: Классификация цементов

Содержание

Классификация цементов

По назначению цементы подразделяют на:

— общестроительные;

— специальные.

По виду клинкера цементы подразделяют:

— на основе портландцементного клинкера;

— на основе глиноземистого (высокоглиноземистого) клинкера;

— на основе сульфоалюминатного или сульфоферритного клинкера.

По вещественному составу цементы подразделяют на типы, в зависимости от вида и содержания минеральных добавок. Вид и содержание минеральных добавок регламентируют в нормативных документах на цемент конкретного вида и обозначают в маркировке: бездобавочный портландцемент ПЦ500 Д0; портландцемент с активными минеральными добавками ПЦ500 Д20; шлакопортландцемент ШПЦ-400; Пуццолановый портландцемент ППЦ-400; расширяющийся портландцемент РПЦ-500 и т.
д.
По прочности на сжатие цементы подразделяют на классы: 22,5; 32,5; 42,5; 52,5; на цементы конкретных видов могут быть:

— установлены дополнительные классы прочности;

— с учетом их назначения классы прочности не устанавливают.

По скорости твердения общестроительные цементы подразделяют на:

— нормальнотвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 28 сут;

— быстротвердеющие — с нормированием прочности в возрасте 2 (3)сут, повышенной по сравнению с нормальнотвердеющими, и 28 сут.

По срокам схватывания цементы подразделяют на:

— медленносхватывающиеся с нормируемым сроком начала схватывания более 2 ч;

— нормальносхватывающиеся — с нормируемым сроком начала схватывания от 45 мин до 2 ч;

— быстросхватывающиеся с нормируемым сроком начала схватывания менее 45 мин.

Нормирование специальных свойств

– Цементы, к которым не предъявляют специальных требований

–Цементы, к которым предъявляют специальные требования:

Обязательные показатели качества для цементов приведены в таблице .

Таблица

Наименование показателя, единица измерения	Вид цемента
Прочность на сжатие, изгиб, МПа	Все цементы
Вещественный состав, %	Все цементы
Равномерность изменения объема	Все цементы на основе портландцементного клинкера (ПЦК)
Самонапряжение, МПа	Цементы напрягающие
Линейное расширение, %	Цементы расширяющиеся, напрягающие, безусадочные
Тепловыделение, кал/г	Цементы для гидротехнических сооружений
Водоотделение, % или мл	Цементы для строительных растворов, дорожные, тампонажные
Содержание оксида магния MgО в клинкере, %	Все цементы на основе ПЦК
Содержание оксида серы (VI) SO₃, %	Все цементы на основе ПЦК
Содержание хлор-иона Сl^—, %	Все цементы на основе ПЦК
Минералогический состав, %	Цементы на основе ПЦК: сульфатостойкие, тампонажные, цементы для труб, шпал, опор, мостовых конструкций
Удельная эффект. активность естественных радионуклидов, Бк/кг	Все цементы

Расшифровка обозначения цемента. Соответствие с Евростандартом

Одно из главных правил, которые помогают купить хороший цемент, это правильно читать маркировку цемента на мешке. Но как правильно ее читать и понимать, если в Украине не один стандарт классификации, и все они разные?

Давайте окончательно и навсегда разберем, как правильно читать маркировку на мешке с цементом и более того, найдем соответствие нашим маркам в европейском стандарте.

И, что бы в голове сложился огромный пазл из буквенных обозначений и цифр, начинаем от большего к меньшему.

По каким признакам принято классифицировать цемент?

Цемент принято классифицировать:

по составу;
по прочности;
по скорости схватывания.

На мешке с цементом обязательно производитель указывает условное обозначение цемента. По обозначению вы можете с легкостью сказать, что за цемент вы берете. Если условного обозначения на мешке нет — ЭТО ФАЛЬСИФИКАТ! Такой цемент опасно покупать, как для будущих построек, так и для жизни.

*Вам необходимо разбираться в классификации цемента по составу, потому что основную маркировку берут отсюда.

По составу цемент на основе портландцемента разделяется на пять типов

Портландцемент — это клинкерный цемент, который не содержит минеральных добавок. На упаковке обозначается ПЦ І.
Портландцемент с минеральными добавками от 6% до 35%. Этот тип делится на два подтипа:

А — процентное соотношение добавок от 6% до 20%, на упаковке обозначается
ПЦ II/А-Ш.
Б — соотношение добавок от 21% до 35%, на упаковке обозначается ПЦ II/Б-Ш.

Шлакопортландцемент (ШПЦ) — процентное соотношение добавок от 35% до 96%. На упаковке обозначается как ШПЦ.

Пуццолановый цемент.

Пуццолан — это природный материал, смесь вулканического пепла, туфа и пемзы. Обозначается на упаковке аббревиатурой ППЦ

Композиционный цемент, который может содержать несколько добавок таких как шлак зола и известняк. На упаковке обозначают КЦ V.

Благодаря данной классификации мы уже можем прочитать половину маркировки. Например:

*Цемент CRH “УНИВЕРСАЛ ПЛЮС” маркируется ПЦ ІІ/Б-Ш-400. Это значит, что это портландцемент второго типа с содержанием шлака от 21%.
Цемент CRH “СУПЕРЦЕМ” маркируется ПЦ І. Это значит, что это портландцемент первого типа без шлака.
Цемент CRH “СУПЕРЦЕМ ПЛЮС” маркируется ПЦ ІІ/А-Ш-500. Значит это портландцемент второго типа с содержанием шлака от 6%.

Расшифровка обозначения цемента согласно Европейского стандарта.

Как правильно расшифровать следующие обозначения:

CEM II BS 32,5 N?

CEM I 42,5?

CEM III BS 22,5?

CEM III A 32,5 N?

Обозначения цемента маркируется и регламентируется Европейским стандартом EN 197-1. По сути это тот же портландцемент только с другими обозначениями. Европейский стандарт разделяет цемент на 5 типов, только подтипов у него намного больше. Самые основные виды цемента, которые представлены в Украине:

Также цемент классифицируют по прочности.

Марочная прочность цемента является одним из главных показателей качества.

Прочность цемента определяется буквой М и числом: М300, М400, М500 и указывает на максимальные прочностные качества. Например, маркировка М500 говорит о том, что данный вид цемента способен выдержать нагрузку 500 кг/см.

В Европейском стандарте цементы по прочности маркируются следующим образом:

Также при маркировке цемента используют буквы Р/Н, которые указывают на специальные свойства:

*Р — быстротвердеющий цемент, который в начальные сроки твердения максимально эффективен.

В Европейском стандарте обращайте внимание на букву в конце. R означает высокую раннюю прочность. N — нормальную раннюю прочность.

Состав и классификация цемента — PetroWiki

Почти все буровые цементы изготавливаются из портландцемента — прокаленной (обожженной) смеси известняка и глины. Раствор портландцемента в воде используется в скважинах, потому что его легко перекачивать и он быстро затвердевает даже под водой. Он называется портландцементом, потому что его изобретатель Джозеф Аспдин считал, что затвердевший цемент напоминает камень, добытый на острове Портленд у берегов Англии.

Содержание

1 Дозирование материалов
2 Классификация цемента
3 классификации API
- 3.1 Класс А
- 3.2 Класс В
- 3.3 Класс С
- 3.4 Класс G
- 3.5 Класс Н
4 Свойства цемента, указанные в спецификациях API
5 Каталожные номера
6 См. также
7 примечательных статей в OnePetro
8 Внешние ссылки
9 Категория

Дозирование материалов

Портландцементы легко модифицируются в зависимости от используемого сырья и процесса их объединения.

Дозирование сырья основано на серии одновременных расчетов, учитывающих химический состав сырья и тип производимого цемента: Американское общество по испытаниям и материалам (ASTM), тип I, II, III , или белый цемент V, или класс Американского института нефти (API) A, C, G или H. ^[1] ^[2]

Классификация цемента

Основным сырьем, используемым для производства портландцемента, являются известняк (карбонат кальция) и глина или сланец. Часто добавляют железо и глинозем, если они еще не присутствуют в достаточном количестве в глине или сланце. Эти материалы смешивают друг с другом, влажным или сухим, и подают во вращающуюся печь, которая плавит известняковую суспензию при температуре от 2600 до 3000°F в материал, называемый цементным клинкером.

После охлаждения клинкер измельчают и смешивают с небольшим количеством гипса, чтобы контролировать время схватывания готового цемента.

Когда эти клинкеры гидратируются водой в процессе схватывания, они образуют четыре основные кристаллические фазы, как показано в Таблица 1 и Таблица 2 . ^[3]

Портландцементы обычно производятся в соответствии с определенными химическими и физическими стандартами, которые зависят от их применения. В некоторых случаях для получения оптимальных композиций необходимо добавлять дополнительные или корректирующие компоненты. Примеры таких добавок:

Песок
Кремнистые суглинки
Пуццоланы
Диатомовая земля (DE)
Железный колчедан
Глинозем

В расчетах также учитываются глинистые или кремнистые материалы, которые могут присутствовать в больших количествах в некоторых известняках, а также зола, образующаяся при сжигании угля в печи. Незначительные примеси в сырье также должны быть приняты во внимание, так как они могут оказывать значительное влияние на характеристики цемента.

В США есть несколько агентств, которые изучают и пишут спецификации для производства портландцемента. Из этих групп наиболее известными в нефтяной промышленности являются ASTM, которая имеет дело с цементами для строительства и использования в строительстве, и API, которая пишет спецификации для цементов, используемых только в скважинах.

Спецификация ASTM. C150 ^[1] предусматривает восемь типов портландцемента: Типы I, IA, II, IIA, III, IIIA, IV и V, где «A» обозначает воздухововлекающий цемент. Эти цементы предназначены для удовлетворения различных потребностей строительной отрасли. Цементы, используемые в скважинах, подвергаются воздействию условий, не встречающихся в строительстве, таких как широкий диапазон температур и давлений. По этим причинам были разработаны различные спецификации, которые охватываются спецификациями API. В настоящее время API предоставляет спецификации, охватывающие восемь классов тампонажных цементов, обозначенных как классы от A до H. Наиболее широко используются классы API G и H.

Цементы для нефтяных скважин также доступны в классах умеренной сульфатостойкости (MSR) или высокой сульфатостойкости (HSR). Сульфатостойкие марки используются для предотвращения разрушения затвердевшего цемента в скважине, вызванного воздействием сульфатов пластовыми водами.

Классификация API

Нефтяная промышленность закупает цемент, произведенный преимущественно в соответствии с классификацией API, опубликованной в API Spec. 10А. ^[4] Далее определяются различные классы цементов API для использования при забойных температурах и давлениях.

Класс A

Этот продукт предназначен для использования, когда не требуются особые свойства.
Доступен только в обычном сорте O (аналогично ASTM Spec. C150, Type I). ^[1]

Класс B

Этот продукт предназначен для использования в условиях, требующих умеренной или высокой устойчивости к сульфатам.
Доступны марки MSR и HSR (аналогично ASTM Spec. C150, тип II). ^[1]

Класс С

Этот продукт предназначен для использования в условиях, когда требуется высокая начальная прочность.
Доступен в обычном, O, MSR и HSR классах (аналогично ASTM Spec. C150, Type III). ^[1]

Класс G

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или и того, и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса G.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного скважинного цемента. Доступны марки MSR и HSR.

Класс H

Никакие добавки, кроме сульфата кальция или воды, или того и другого, не должны перемалываться или смешиваться с клинкером во время производства скважинного цемента класса H.
Этот продукт предназначен для использования в качестве основного скважинного цемента. Доступны марки MSR и HSR.

Свойства цемента, указанные в спецификациях API

Химические свойства и физические требования приведены в Таблицах 3 и Таблице 4 соответственно. ^[3] Типичные физические требования к различным классам цемента API показаны в таблице 5 . ^[3]

Хотя эти свойства описывают цементы для целей спецификации, цементы для нефтяных скважин должны иметь другие свойства и характеристики, чтобы обеспечить их необходимые функции в скважине. (API RP10B содержит стандарты для процедур испытаний и специального оборудования, используемого для испытаний тампонажных цементов, и включает:

Приготовление суспензии
Плотность навоза
Испытания на прочность при сжатии и неразрушающие акустические испытания
Испытания на время загустевания
Статические испытания на водоотдачу
Эксплуатационные испытания свободной жидкости
Испытания на проницаемость
Реологические свойства и прочность геля
Расчеты перепада давления и режима течения для шламов в трубах и кольцевых пространствах
Процедуры испытаний в Арктике (вечной мерзлоте)
Испытание на стабильность шлама
Совместимость скважинных флюидов. ^[5]

Список литературы

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1.3 ^1,4 ASTM C150-97A, стандартная спецификация для Cortland. 2000. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0150_C0150M-12
↑ ASTM C114-97a, Стандартные методы химического анализа гидравлического цемента. 2000. Западный Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International. http://dx.doi.org/10.1520/C0114-11B.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Смит, Д.К. 2003. Цементирование. Серия монографий, SPE, Ричардсон, Техас, 4, гл. 2 и 3.
↑ Спецификация API. 10A, Технические условия на цементы и материалы для цементирования скважин, 23-е издание. 2002. Вашингтон, округ Колумбия: API.
↑ API RP 10B, Рекомендуемая практика испытания скважинных цементов, 22-е издание. 1997. Вашингтон, округ Колумбия: API.

См. также

Работы по цементированию

PEH: Цементирование

Примечательные статьи в OnePetro

Внешние ссылки

Монография SPE по цементированию

Категория