高温粘土稳定剂

HMD-12高温粘土稳定剂

一、产品简介

随着油田注水工艺的实施，地层中，尤其是碎屑岩层中，常含有一定数量的粘土，它给石油的开采带来了两方面的问题。一是膨胀性粘土矿物遇水膨胀，使原孔隙不大的孔道封死，降低了地层的渗透率，使注水井注水压力太高，注不进去水，地层中的原油不能采出；二是在较大的孔道中粘土矿物会被分散成微粒产生运移，在一定条件下封堵孔隙介质喉道，同样会降低地层的渗透率，影响原油的采出。HMD-12高温粘土稳定剂可以同时防膨和防粘土微粒运移，是有利原油开采的化学助剂，具有广阔的市场前景观和良好的社会效益。

二、技术指标

三、使用说明

在稠油井注蒸气开采前，先将本产品配成5～10%的溶液挤入地层，然后再注蒸气开采。

四、包装贮存和运输

1、塑料桶包装，每桶25Kg、50Kg、200Kg。

2、运输时应防止曝晒、雨淋和撞击，贮存在阴凉、干燥的库房内。

3、产品保质期为一年，超过保质期，经检验合格后方可使用。

4、按无毒非危险品运输。

高液限粘土作为路基填料的研究

高液限粘土作为路基填料的研究 郭抗美等:高液限粘土作为路基填料的研究?51? 高液限粘土作为路基填料的研究 郭抗美'刘春原 (1,北京科技大学土木与环境I程学院北京100083;2,河北工业大学土木学院) 摘要针对高液限粘土不能满足高等级公路路基填料的要求这一问题,通过一系列试验,研究 了其化学成分及物理力学指标.分析了高液限粘土掺入不同外掺剂加固土的加固机理,并确定了不同 外掺剂加固土的最佳配比.通过现场铺筑试验段的检验,最终筛选出最佳外掺剂及相应的配比. 关键词高液限粘土外掺剂加固土配比 1概述 路基作为公路路面及车辆荷载的承重结构物,必 须具有足够的强度,刚度和耐久性.为此,要求路基 填料应满足一定的物理化学特性. 沿海地区沉积的土体多为高液限粘土,淤泥土等 不良土体.其物理力学指标不能满足高等级公路路基 填料的要求.解决问题的途径是远距离调运符要求的 合填料,或对当地高液限粘土进行土质改良.填料远 距离调运不仅造成工程成本的大幅度增加,同时还会 延长施工工期.因此对当地高液限粘土进行土质改 良,实际上是解决沿海高等级公路路基填土最经济, 最直接的办法,也是目前交通行业亟待解决的重大科 技课题之一. 2研究思路 选取有代表性的高液限粘土,进行室内粒度成分

及物理,水理,力学性质指标的测定.分析各种外掺 剂加固土强度的形成机理及加固效果,筛选出适用于路基大面积填筑的几种外掺剂.通过不同外掺剂各种配比下的室内物理,力学试验,确定各种外掺剂的合理配比及击实标准.现场铺筑各种外掺剂合理配比下加固土试验段,确定相应的施工工艺,施工参数,并 检验其实际加固效果.最终确定出经济实用,稳定性强的外掺剂. 郭抗美,男,副教授,博士研究生. 3不同外掺剂加固土的室内试验研究… 3.1试验土样 试验采用河北省沧州地区高液限粘土,物理性 质,矿物成分如下. (1)物理性质.天然含水量44.5%,液限 53.7%,塑性指数23.6%,稠度指标0.52.其颗粒 组成见表l. 表1高液限粘土的粒度成分表 (2)矿物成分.高液限粘土的矿物成分主要是 粘土矿物,氧化物,氢氧化物和各种难溶岩类(如碳 酸钙等).粘土矿物的颗粒微小,在电子显微镜下观 察到的形状为鳞片状或片状,经x射线分析证明其内部具有层状晶体构造.每l0o克高液限粘土的化学成分分析结果见表2. 表2高液限粘土的化学成分表 3.2外掺剂的选用 在参考大量文献及工程实例的基础上,结合河北 省沧州地区高液限粘土的工程地质特性,筛选确定了四种外掺剂进行对比研究:NCS(NewtypeofCompos. iteStabilizerforCohesiveSoil)固化剂,石灰,水泥,

高液限黏土

高液限黏土 概述在工程中判别高液限土的3个指标为：小于0.074mm的颗粒含量大于50%、液限大于50%，塑性指数大于26的土。目前边坡工程对具有膨胀性的高液限土设计思路基本是参考膨胀土进行的，除了具有遇水膨胀、失水收缩的特征外，更主要的特征是高液限土压实性差，经过压实后的土的压缩性仍然较大，且有明显的应变软化。很多边坡工程失去效用，都是由于认清楚高液限土的本质特征而引起的。 高液限土的矿物组成及工程性质 高液限土通常含有大量的蒙脱石、伊利石、高岭石等黏土成分。其中蒙脱石是由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的矿物，其晶格单元由两层硅氧四面体层夹一层氧化铝八面体层构成，层间联接依靠范得华力，较弱，水分子容易进入晶胞之间，增大晶胞距离，脱水后，又产生相应的收缩，其液限变化范围可达到140～710%，塑限范围为50～100%[1]；在晶格之间，由于同晶置换作用，使蒙脱石具有很强的吸附能力，大量的Na+、Ca2+填充进来，产生双电层效应，导致粒间的膨胀。相似的，伊利石也具有2：1的三层晶体结构，但其吸附的阳离子主要为Na+、K+，晶格间连接力较强，水分子不容易进入，所以伊利石亲水性、胀缩性不如蒙脱石，其液限变化范围为80～120%，塑限为45～60%.伊利石属于较不稳定的中间产物，性质介于蒙脱石和高岭石之间，并随着层间K+含量的逐渐减少，而接近于蒙脱石。高岭石的结构单元是由一层铝氢氧晶片和一层硅氧晶片组成的晶胞。晶胞之间的联结是氧原子与氢氧基之间的氢键，联结力较强，晶胞之间的距离不易改变，水分子不能进入，亲水性及膨胀性较前两种矿物成分小。 高液限土的工程性质与其母岩成份、含水量、密实度、外荷载大小及作用方式、其他物理化学作用等都有关系。根据大量工程实践可知：高液限土透水性较差；干硬时强度高，坚硬不易挖掘，不易压实；毛细现象明显，吸水后能长时间保持水分，故吸水后承载力小、稳定性差；具有较大的可塑性、弱膨胀性和粘性。

高液限红粘土路基修筑技术探讨

第5卷第1期2007年3月 水利与建筑工程学报 Journal of W ater Resources and Architectural Engineering V ol .5No .1M ar .,2007 　 收稿日期:2006-07-07 修稿日期:2006-08-11 作者简介:张麒蛰(1977—),男(汉族),福建省南靖人,助工,工学硕士,主要从事道路工程设计研究工作。 高液限红粘土路基修筑技术探讨 张麒蛰 (福建省交通规划设计院,福州350004) 摘　要:以实际公路工程为依托,针对高液限红粘土路的物理力学性质及工程特性,鉴于高液限红粘土路基修筑中所面临压实性差、失水收缩开裂、稳定性差等问题,提出了高液限红粘土地区公路路基修筑技术。 关键词:高液限;红粘土路基;修筑;处治方法中图分类号:T U446 文献标识码:A 文章编号:1672—1144(2007)01—0083—03 Discussion on Construction Techniques of Red Clay Su bgrade with High Liquid Limit ZHANG Qi -zhe (Fujian Province Comm unication Planning and Design Institute ,Fuzhou ,F ujian 350004,China ) A bstract :Based on the actual highway w orks ,the construction techniques of the highw ay subg rade in red clay area w ith hig h liquid limit are discussed according to the physical features and the construction conditions of this highw ay ,and also according to the problems such as the inferior compacting effect ,the shrinkage cracks by los -ing w ater and the bad stability in the construction of this highw ay . Keywords :high liquid limit ;red clay su bgrade ;construction ;treatment method 高液限红粘土在广东省韶关地区广泛分布,它是碳酸盐系岩石经红土化作用形成的棕红色、褐黄 色的高塑性粘土,其液限在50%～70%之间。在公路建设中,该种土的高液限、高塑性指标及干缩湿胀等不良特性[1] ,将导致路基压实性能差,使路基出现结构裂缝,影响路基的整体强度及稳定性;因此,需寻求合理的高液限红粘土路基的修筑方法,以保证路基有良好的结构功能和工作性能。 1　高液限红粘土的工程特性 广东省韶关市曲江至高雄高速公路场地位于中亚热带湿润季风气候区,该地区雨量充沛,年降水量 多在1300～2400mm ,多年平均相对湿度为76%。该项目沿线红粘土主要分布在第四系坡积层(Q dl ), 第四系全新统冲洪积层(Q al -pl 4),和第四系残积层(Q el )上,基底为石炭系中上统石灰岩,其液限一般大于50%。通过分析韶关市境已建省道(S323线)高液限红粘土路基病害的调查结果,本文认为该地 区新建高液限红粘土路基修筑将面临两个问题: (1)高液限红粘土具有高含水率、高塑性、高孔隙比、低密度引起路基施工压实性差;(2)用该种 土填筑的路基表面容易失水收缩开裂,并存在复浸水后再失水收缩并进一步增大裂缝宽度不利于路基整体性和路基强度形成,降低了路基稳定性。 2　高液限红粘土路基填筑技术 2.1　红粘土路基填料的裂隙性评价标准 关于高液限红粘土裂隙性对路基整体性及长期强度和稳定性的影响,目前还很少有合适的理论和试验方法来指导高速公路高液限红粘土填方路基的设计与施工[2] 。根据高液限红粘土的工程性质,笔者认为可采用压实试块失水和复浸水收缩开裂试验模拟现场分层填筑碾压时红粘土收缩变形、含水率变化及分层碾压后层底和层顶含水率差之间的关系与裂缝开展发育规律。经过对大量石灰岩高液限红粘土试验数据的统计分析,发现最大干密度与天然

高液限黏土路基改良方案

XX高速X标高液限黏土路基改良方案 1、工程概况 XX高速公路XX合同段沿线路基填料普遍存在高液限黏土，此类土质属于路基施工中经常遇到的一类不良填料。这类黏土具有明显的塑性，对水的敏感性特别强。由于自身特点，使用这类黏土作填料的路基固结性、渗透性差，达到固结稳定的时间一般需要几年或更长的时间，这对工期要求紧张的工程是不可行的。同时，固结沉降使得黏土路基稳定性差，严重影响了施工后路基质量。 根据要求，我们选取了K0+280-K0+400段属于典型高液限黏土地段作为土质改良试验段：黏土液限多在60以上，塑限24-37，天然含水量大，最佳含水量为15.5%-17.2%。CBR值过低，当地气候湿润多雨，土质保水性能好，即使有好的天气晾晒，也必然影响施工工期，造成人员、设备闲置，使下一步施工错过良好的施工季节。这种土填筑路基压实成形后，会出现大面积的干缩裂缝，遇水严重影响路基稳定性，在公路使用阶段，可能导致路面龟裂破坏，进一步造成路面面层断裂塌陷。按规范要求高液限黏土不能直接用于路基填筑，故对部分高液限黏土改良后用于路基填筑。 在设计改良方案时，由于沿线生石灰较少且价格昂贵，使用生石灰改良在经济上不可行，故仅考虑使用水泥进行改良。 改良的目的： 高液限黏土添加水泥后，改变了黏土的物理性质，是黏土的液塑限降低，最大干密度增加；水泥硬化吸收一部分水分使土体的含水量

降低；与黏土板结增加了硬度提高土体的CBR值。 二、改良施工方案： （1）施工放样 根据设计的路基高度，基底处理后的实测高程，相应地段施工期的沉降值和路基边缘压实的加宽值（为保证路基填筑质量，考虑路基沉降、路基削坡等因素，路基填筑的加宽值为两侧各50m）进行放样，确定出路基的填筑边线，用石灰线标明，以便填筑时指挥卸料到位。 （2）上土、整平 用挖掘机挖装，自卸车运输，将砂化好的土运至施工路段，由专人指挥到指定位置卸料，再用推土机初平，检测含水量，若含水量偏大，用铧犁结合旋耕机进行翻晒。 （3）布格、掺灰、拌合 人工将整平的路基上布格，按土方量的2%、3%、4%各做三层以上的试验。 掺灰后先用铧犁结合旋耕机进行翻拌，翻拌粉碎遍数使灰土层拌合均匀，达到灰土层颜色一致，无灰条、灰斑，整体层位基本均匀一致，土颗粒大小基本都在1.5cm以下为宜。第一遍拌合时，下齿深度不得将施工层拌透（预留1-2cm）以利于层与层之间的结合。 （4）含水量调整 在拌合结束后，如含水量仍大，用铧犁及旋耕机配合翻晒，如含水量过小，则用洒水车补偿水分，然后拌合均匀，及时碾压。 在施工层含水量符合要求且拌合结束时，用推土机履带快速碾压

粘土稳定剂检索综述

一、粘土稳定剂介绍 粘土防膨剂取自（采油用化学剂的研究进展） 粘土防膨剂分3类: 一类是中和粘土表面负电性的化学剂如聚2-羟基-1, 3-亚丙基二甲基氯化铵聚二烯丙基二甲基氯化铵; 另一类是与粘土表面羟基作用的化学剂如二甲基二氯甲硅烷; 还有一类是转变矿物类型的化学剂, 如温度在20 ~ 85 e 内,1% ~ 15%的硅酸钾或15% ~ 25%的氢氧化钾可将蒙脱石转变为非膨胀性的钾硅铝酸盐(钾沸石) ; 温度在260~ 310 e 内, 015~ 310mo l/L的尿素或甲酰胺水溶液, 可使膨胀型粘土失去膨胀性。在3 类粘土防膨剂中, 最后一类是最有发展前景的粘土防膨剂。 粘土微粒防运移剂 这是一类桥接吸附于粘土微粒和地层表面的化学剂如聚甲基丙烯酰胺基-1, 3-亚丙基三甲基氯化铵与聚-N-乙烯吡咯烷酮等可分别通过粘土微粒和地层表面的负电性与羟基产生桥接吸附, 将粘土微。粒固定在地层表面, 达到粘土微粒防运移的目的。 目前油田常用的防膨剂品种很多, 可分为无机化合物和有机化合物两大类, 前者如氯化甲( KCl) 、氧氯化锆( 或称次氯酸锆, ZrOCl 2·8H2O) 、多羟基氯化铝[ Al 6( OH) 12Cl6]等, 后者如聚季铵、改性聚季铵、阳离子聚丙烯酰胺等。这两者防膨剂各有优缺点。无机防膨剂的优点是耐温性较好, 缺点是防膨效果较差, 用量大, 有效期短; 现有的有机防膨剂优点是防膨效果较好, 用量较少, 有效期较长, 缺点是耐温性较差（取自：稠油油藏新型抗高温防膨剂研制）有机缩膨剂仅在弱酸环境下有效。 粘土稳定剂的类型特点 目前, 粘土稳定剂根据化学组成的不同可分为四大类[ 17] :( 1) 无机盐、无机碱类, 这类粘土稳定剂的特点是价格低廉, 使用方法简单, 短期防膨效果较好,缺点是防膨有效期短, 且对抑制微粒运移效果较差[ 18] 。( 2) 无机聚合物类, 其优点是价格较低且有效期较普通无机盐长, 其缺点是不适合于碳酸盐岩地层, 且仅能在弱酸条件下使用。 ( 3) 阳离子表面活性剂类, 这类粘土稳定剂的优点是吸附作用强, 可抗水冲洗, 缺点是会使地层转变成亲油性, 降低油气相的渗透率[ 19 ] 。 ( 4) 有机阳离子聚合物类, 这类粘土稳定剂与前三类相比其主要特点是使用范围广, 稳定效果好,有效时间长, 既能抑制粘土的水化膨胀又能控制微粒的分散运移。且抗酸、碱、油、水的冲洗能力都较强[ 20] 。通常, 用于油田的粘土稳定剂应具备下列几项标准: 1、耐冲洗; o2、砂岩油藏非润湿; 3、相对低的分子量, 以免堵塞油藏孔喉; ?具有正电荷[ 21] 。根据粘土稳定剂的类型特点, 同时考虑到大庆低渗透油田地层中既含遇水膨胀性矿物成分, 又含有运移性矿物成分, 因此确定在粘土稳定剂的研制上, 以有机阳离子聚合物类主剂的粘土稳定剂为研究方向。

高液限粘土填筑路基施工技术探讨

高液限粘土填筑路基施工技术探讨 我国公路建设发展迅速，公路建设地形、地质复杂多变，高液限粘土是公路路基施工中经常会遇到的一种不良填土，因其特殊的物理性能，作为填土对路基的稳定性有一定的不良影响，在施工中调运其他填土不仅增加了施工成本，还延长了施工时间，因此提高施工工艺，改良高液限粘土性质，合理利用高液限粘土填筑路基不仅能够有效利用资源，减少浪费，对按时完成工程建设，保证建设质量，减少资金投入也是大有裨益的。 标签：高液限粘土；路基；施工 引言 高液限粘土在我国分布比较广泛，主要集中在南方多雨地区，气候潮湿，降水量丰富，山地多而险要，碳酸盐类岩石随处可见，经长期风化后形成了红粘土、高液限粘土，这类土质含水率高、塑性指数大、水稳定性差，会对路基质量造成极大的不利影响，随着建设环境要求的日益提高，以及工程建设经济性的因素考虑，节约土地资源，减少废方，提高对环境的保护，合理有效地利用高液限粘土成为必然的趋势。根据相关规范规定，红粘土、高液限粘土不可直接作为路基填土使用，那么就需要通过对高液限粘土的性质改良以及施工工艺的控制来保证路基质量，提高高液限粘土的使用率，预防公路后期病害，延长公路使用寿命，是十分必要的。 1 高液限粘土的定义和特性 高液限粘土是指液限含水量大于50%，塑性指数大于26的土，按照规定，这样的土一般情况是不能直接用作填土进行填筑的，必须经过适当的技术处理。高液限粘土颗粒比较小，渗水速度慢，含水率高，在处于浸水状态时稳定性差，呈流态；当土失水时，又容易收缩发生干裂，因此在施工时不易晾干和压实，且土在干燥状态时又有一定的强度，但很容易被压碎。 根据交通运输部公路科学研究所《红粘土与高液限粘土路基施工技术指南》，我国的红粘土与高液限粘土多由灰岩和白云岩等碳酸盐类母岩风化而来，一般分布于中低山及缓丘的山坡上，风化程度高，粗颗粒含量少，液限多在50%～75%，个别超过90%；塑限多在28%～42%之间，天然含水率多在35%～50%之间，CBR 值多在3～15之间，分布范围较宽。 由于高液限粘土的物理特性，在施工前必须对高液限粘土进行土工试验，測定含水率、CBR、自由膨胀率和矿物质成分等试验。根据《公路路基施工技术规范》（JTGF10-2006），对于湿粘土、红粘土和中、弱膨胀土中可以直接作为填土填筑时必须满足以下条件：填料液限在40%～70%之间，填料用于上路堤时最小强度CBR值要大于4，用于下路堤时CBR值要大于3；碾压时填料稠度控制在1.1～1.3之间；压实标准可比施工规范的规定值降低1%～5%，具体数值必须根

高含水量低液限粘土(CL)路基填筑质量控制

高含水量低液限黏土路基填筑施工方案 1、工程概述 新建呼准铁路地处内蒙古自治区呼和浩特和鄂尔多斯境内，线路自呼和浩特枢纽引出，经过呼和浩特市土默特左旗、托克托县，在海生不浪高速公路下游3公里处跨越黄河后，进入鄂尔多斯准格尔旗。我局主要承担新建呼准黄河特大桥施工任务，标段中还有6.7km路基及小桥涵施工。 新建呼准铁路黄河特大桥站前工程中我局主要承担新建呼准黄河特大桥施工任务，施工任务紧，工期压力大，为减少弃土场征地困难，征地周期长及承台土方弃方量大的问题，将从37～41号墩承台开挖的弃土转移至路基区段内，并作为路基施工的部分填料使用。堆筑的弃土也可以对路基基底进行堆载预压，提高路基基底承载力。由于37～41号墩均处于黄河浅滩区，土中含水量高，经实验室检测，37～41号基坑弃土均为高含水量低液限黏土，根据填料高含水量、低液限黏土的客观实际条件，特制定路基高含水量低液限黏土路基填筑施工方案。 2、室内土工试验及数据分析 通过运至路基区段的土壤进行实地勘察与分析，并抽取了具有代表性的土样做土工试验，并进行数据分析。试验时按干法重型击实进行，试验成果附表1。 2.1 干法定义 2.1.1干法：即取具代表性的土样风干或在500C湿度下烘干，然后放在橡皮板上用圆木棍碾散，然后过不同孔径的土筛（视粒径大小而定），按四分法准备试样。试样中加入不同水分（按2~3%含水量递增），搅拌均匀后闷料一夜备用。

2.2.2试验成果分析 填料土的液限为36.43%，塑性为18.17%，最优含水率为13.5%，属于低液限黏土。 3、现场路基填筑控制 3.1 机械配置 呼准铁路黄河特大桥段路基填筑技术指标高,击实标准采用重型击实，填料压实度要求符合规范要求，为了保证施工质量，我们选取用了精良的施工设备，各设备主要技术参数如下： YZ21型振动压路机，工作质量21000kg，静线荷载483N/cm，振动频率28Hz，振幅1.0~2.0，激振力270.0KN，轮宽2130mm。 T140-1推土机，功率103 KN，接线压力650Kpa。 PY180平地机，额定功率136 KN，刮刀宽2740mm。 农用旋耕机，犁深16～20cm，拖拉机牵引。 农用翻地机，犁深27～32cm，拖拉机牵引。 3.2填筑虚铺厚度选择 由于土体天然含水量较高，填筑厚度不宜过厚。结合施工前期填筑实验报告及翻地机、旋耕机作用深度，松铺厚度确定为30cm。为了保证最优含水率必须进行凉晒试验，凉晒时每日用翻地机分早晨、中午翻晒两次，其间使用旋耕机将大的黏土块进行粉碎。并在翻晒后每2小时进行土壤的含水量检测结果统计。试验结果如表2。 虚铺厚度(cm) 天然含水率(%) 2h 4h 6h 8h 35 26.8 23.2 19.6 14.2 12.4 通过表2的数据分析，虚填厚度30cm时，晾晒6h～8h基本达到最佳含水率。晾晒时应天气晴朗，当遇到阴天及短时间阵雨时相应增大晾晒时间。

压裂液性能评价-粘土稳定剂

压裂液总结 压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂液在施工时应具有良好热稳定性和流变性能，较低的摩阻压降，优秀的支撑剂输送和悬浮能力，而在施工结束后，又能够快速彻底的破胶返排，残渣低、并且进入地层的滤失液与油气配伍性好，对储层造成的潜在性伤害应最小，从而获得较理想的施工效果。因此，在优选水力压裂所用的工作液时，应从压裂液的综合性能满足压裂工艺的要求及压裂液应当与储层配伍，对储层造成的潜在性伤害尽可能地小两方面着手，优选出高效、低伤害、适合储层特征的优质压裂液体系。 压裂是油气井增产，水井增注的有效措施之一。特别适于低渗透油气藏的整体改造。压裂形成具有高导流能力的填砂裂缝，能改善储集层流体向井内流动的能力，从而提高油气井产能。然而，压裂作业中压裂液进人储集层后，总会干扰储集层原有平衡条件，压裂措施本身包含了改善储集层和伤害储集层双重作用，当前者占主导时，压裂增产，反之则造成减产。为了获得较好增产效果，就应充分发挥其改善储集层的作用，尽量减少对储集层的伤害。 一、压裂液对油气层的损害 压裂液是压裂施工的关键性环节之一，素有压裂“血液”之称。它的性能除了直接影响到水力压裂施工的成功率外，还会对压后油气层改造效果产生很大的影响。压裂作业中压裂液造成油气层损害的主要原因有：一是由于压裂液及其添加剂选择不当造成压裂液与油气层岩石矿物和油气层流体不配伍造成损害；二是压裂液对支撑裂缝导流能力的损害；三是压裂施工过程中的损害。 1．压裂液与油层岩石和油层流体不配伍损害 1）压裂液滤液对油层的损害 在压裂施工中，向储集层注人了大量压裂液，压裂液沿缝壁渗滤人

高液限土处理及要求

高液限土填筑路基施工处理及要求 高液限土填筑路基施工处理及要求 鉴于衡枣高速公路工程极为普遍地存在液限大于50%，塑性指数大于26%的高液限土，为确保路基工程质量，同时又不影响路基施工，根据有关技术标准和规范，并参考其它高速公路的施工经验，特制定如下三种办法解决路基填筑的问题： 一、直接填筑法：填料符合下述要求时，可采用直接填筑法。 ㈠填料要求 90区：塑性指数小于30%，最佳含量不大于26%，CBR值大于3%，最大干密度大于1. 55g/cm3，但低洼地段，常水位以下路基，构造物回填不得使用该类土。 93区：采用含有较多的粗粒土，最大干密度大于1.70g/cm3，最佳含水量不大于20%，CB R值大于5%，浸水膨胀量不大于3%。 95区：最大干密度不低于1.80 g/cm3,最佳含水量不大于20%,CBR值大于8%,浸水膨胀量不大于3%。 ㈡压实设备要求 要求用羊足碾或大吨位压路机。 ㈢施工要求 ⑴雨季施工时应做到雨水到来之前一次性压实填筑完毕，同时每层表面宜做成2%~4%的横坡以利排水，并及时做好边坡防护及取土场的排水，对于因在雨季到来时未及时摊浦压实的高液限土，因被水浸泡，应予废弃，废弃后应对下层成型路基进行复压，同时对废弃土方的挖填不予计量。 ⑵连续晴天施工时，下层施工完后应及时覆盖上层土方，避免因曝晒造成路基表面水份蒸发而开裂，已开裂的应重新翻松碾压。 ⑶对于低洼地段，常水位以下路基先采用砂性土填筑，如砂性土有困难时可采用石灰土，砂砾片石等水稳性好的材料处理后再填筑符合上述要求的土质。

二、包芯法 对于无法达到直接填筑要求的土质，可采用包芯法施工该类土只能用于90区内心，包芯法施工如下图所示： ㈠包边土填料要求 液限小于50%，塑性指数大于6%，小于26%，CBR值大于3%，不得采用粉土包边。 ㈡包边土厚度 b=1.5～2m ㈢阻隔水层的设置，设置阻隔水层主要是防止毛细水对高液限土的浸润作用，从而导致路基强度下降，对阻隔水层的设置根据现场的地质，水文条件，地表积水情况而定。 a、地下水位较高，土质潮湿，采用石灰土或砂砾封层，石灰剂量3%～5%，层厚30cm。 b、地下水位不高，地表干燥，可填75~80cm厚的低液限土作为封层。 c、若地方有砂性土，最好采用砂性土封层的办法，封层厚度以40~50cm为宜。 ㈣设备要求：用羊足碾或大吨位压路机。 ㈤施工要求 1、每层土上土前先放样，洒石灰划出高液限土与包边土的分界线，划线要准确，顺直，弯道要圆顺。 2、先上包边土，后上高液限土，碾压从两边往中间进行，对两种土质的结合处增加碾压2遍。 3、雨季施工时，可适当增加路拱横坡，包边土的横坡以高液限土横坡大1～2%，雨后路堤含水量合适时应进行复压并检测压实度，用羊足碾的路段应注意用光轮压路机复压以消除凹槽。 4、加强对结合处的压实度检测，结合处的标准干密度采用两种材料的平均值。 三、土石分层填筑法 对石源丰富的地段可采用填筑一层高液限土再填筑一层石料的施工方法，填石时要求采用羊角碾将石块部分压入高液限土中

高液限土

1.高液限粘土的特点是含水量高、容重轻、稳定性差、强度低，按常规的施工工艺压实度达不到设计规范要求 2.由于按常规的施工工艺破坏了土体的胶凝物质，使得土的强度和稳定性急剧下降 3.通过室内试验确定用于填方的土液塑限指标是否超标，同时要进行土的颗粒分析，判别土的分类，CBR值是否满足规范要求, 4.如果本段落是弃方可考虑将土废弃，否则必须考虑利用 5. CBR试验用湿法进行制件，在不同的击实功、含水量下，得到的最大CBR值，就是我们所要找的最佳状态，如果CBR指标能满足规范要求就可考虑利用 6.在这种状态下的土的饱和度和稠度将是施工中控制质量的主要指标 7.以不同的碾压参数，即压路机吨位、碾压遍数、摊铺厚度、含水量，得到接近试验的最佳状态的碾压参数 8.施工中应配备高效的翻晒机械来降低含水量和防雨布，以缩短施工周期 9.施工面出现软弹时应减少运土车重量，或使用推土机送 使用高液限粘土填筑 使用高液限粘土填筑路基 ________________________________________ 阅读： 21 次 2005-7-15 18:06:18 对使用高液限粘土填筑路基应注意事项 高液限粘土它的物理性能是液限大于50，塑性指数大于26，在规范中已明确指出不能直接用于填筑路基，必须使用时应采用一些改善措施。 1、在填筑路基前，应将填筑路段的树根杂草清理干净，挖除地表土并做好填前压实。做好排水纵向土沟，防止地下水和地表水侵入。 2、严格控制填土时的含水量，在最佳含水量内进行即时碾压，土质含水量偏大时，先晒干至最佳含水量再进行碾压。 对使用高液限粘土填筑路基应注意事项 高液限粘土它的物理性能是液限大于50，塑性指数大于26，在规范中已明确指出不能直接用于填筑路基，必须使用时应采用一些改善措施。 1、在填筑路基前，应将填筑路段的树根杂草清理干净，挖除地表土并做好填前压实。做好排水纵向土沟，防止地下水和地表水侵入。 2、严格控制填土时的含水量，在最佳含水量内进行即时碾压，土质含水量偏大时，先晒干至最佳含水量再进行碾压。 3、在填筑路堤时应每层做好横向坡排水工作，决不允许雨水侵入填土内。 4、在距填土设计高程相差30~40厘米时，应对高液限粘土予以改善，掺用3~6%石灰进行改善使用，但生石灰应消解闷料拌匀，不得在土基上洒灰使用。

粘土稳定剂

粘土稳定剂综述 1．背景 随着油田的开发，粘土稳定剂的应用越来越广泛，种类越来越多，根据不同的结构及所使用的化学药品不同，在这方面的研制大致可以可分为三个阶段：50年代到60年代后期，主要用无机盐类粘土稳定剂来防膨；70年代主要用无机多核聚合物和阳离子表面活性剂粘土稳定剂来防膨；80年代以后，主要开展了用阳离子有机聚合物粘土稳定剂来防膨。 1.1无机盐类 无机盐类粘土稳定剂的种类、特点、使用条件和效果见表1。 表1 无机盐类粘土稳定剂性能对比表 种类化学式特点用量使用条件效果 钠盐NaCl 易离子化、易水化8~10% 高浓度对粘土有防 膨作用，低浓度促 使粘土水化、分散 运移 高浓度有效， 易被其它离 子置换 钾盐铵盐 KCl NH4Cl 离子直径与粘土 构造空穴相当，易 进入空穴中，结合 牢固 3~5% pH=3~7时效果较 好，与30%甲醇配 合使用，效果更好 与粘土结合 牢固，效果都 比较好 氢氧化 钾KOH 易进入粘土空穴 中结合牢固，特殊 化学作用 15~20% 温度22~85℃ 时间24小时 比以上无机 盐更有效的 防膨粘土 氢氧化 钙Ca(OH)2 与粘土反应转化 为铝硅酸钙 随使用情 况而定 温度需要高于 65℃，配合其它处 理剂使用 对砂岩中粘 土防膨好 三氯化 铝AlCl3 离子电价较高，与 粘土吸力强 1~2% 无特殊使用条件 比其它无机 盐防膨好 该类粘土稳定剂货源广、价格低、使用维护简单，但它只能暂时防膨粘土颗

粒，当油层环境变化时，该类粘土稳定剂发生阳离子交换，使粘土恢复至原来的水敏状态，另外，这类粘土稳定剂不可能像聚合物那样产生多点吸附，因此对防止粘土运移效果不明显。该类粘土稳定剂主要用在钻井、压裂、酸化等作业中。 1.2无机多核聚合物 目前，油田上用于粘土稳定剂的多核羟桥络离子主要有两种：羟基铝和羟基锆。多核羟桥络离子类粘土稳定剂可作为长效粘土稳定剂使用，能消除微粒运移和粘土水化膨胀的危害，能处理大面积的储层，但耐酸性差，货源不充分，价格偏高。 1.3 Gemini阳离子表面活性剂 Gemini阳离子表面活性剂由于在水中可以解离出有表面活性的阳离子，能吸附在粘土颗粒的表面上中和粘土颗粒上的负电荷，因此Gemini阳离子表面活性剂也能做粘土稳定剂。Gemini阳离子表面活性剂溶于水后都电离出有机阳离子基团，这些有机阳离子基团可取代粘土晶层表面的K+、Na+、Ca2+等金属阳离子而吸附到粘土颗粒的表面上，另外，阳离子表面活性剂分子可以通过分子间力及形成氢键吸附在粘土颗粒的表面上。阳离子表面活性剂吸附在粘土颗粒的表面以后，阳离子的有机尾部伸向空间，形成一层亲油憎水的吸附层，将水和粘土分开，同时被吸附的阳离子中和了粘土表面的负电荷，减少晶层之间的斥力，从而避免了粘土颗粒的水化、膨胀、分散、运移。当阳离子表面活性剂的有机基团链较长时，就阻止其它阳离子进入吸附的中心，使吸附在粘土颗粒表面上的阳离子表面活性剂不会被其它阳离子取代。 阳离子表面活性剂防膨粘土的效果优于KCl，而且长期持久，但其最大的缺点是能使储层的水润湿性变为油润湿性，可使水的相对渗透率下降。 1.4 有机阳离子聚合物 有机阳离子聚合物防膨粘土的能力超过无机盐类和无机多核聚合物与阳离子表面活性剂类粘土稳定剂，且具有用量少、效能高、吸附能力强、受PH值影响小、对地层适应性强等优点，是近几年来国内外重点研究和应用的对象。该类粘土稳定剂正电荷密度高，当它加入水中后，电离出的有机阳离子可以通过静电作用吸附在粘土颗粒的表面上，由于有机阳离子聚合物所带的正电荷较多，可以

高液限土填筑路基施工处理及要求

高液限土填筑路基施工处理及要求 鉴于衡枣高速公路工程极为普遍地存在液限大于50%，塑性指数大于26%的高液限土，为确保路基工程质量，同时又不影响路基施工，根据有关技术标准和规范，并参考其它高速公路的施工经验，特制定如下三种办法解决路基填筑的问题： 一、直接填筑法：填料符合下述要求时，可采用直接填筑法。 ㈠填料要求 90区：塑性指数小于30%，最佳含量不大于26%，CBR值大于3%，最大干密度大于1.55g/cm3，但低洼地段，常水位以下路基，构造物回填不得使用该类土。 93区：采用含有较多的粗粒土，最大干密度大于1.70g/cm3，最佳含水量不大于20%，CBR值大于5%，浸水膨胀量不大于3%。 95区：最大干密度不低于1.80 g/cm3,最佳含水量不大于20%,CBR值大于8%,浸水膨胀量不大于3%。 ㈡压实设备要求 要求用羊足碾或大吨位压路机。 ㈢施工要求 ⑴雨季施工时应做到雨水到来之前一次性压实填筑完毕，同时每层表面宜做成2%~4%的横坡以利排水，并及时做好边坡防护及取土场的排水，对于因在雨季到来时未及时摊浦压实的高液限土，因被水浸泡，应予废弃，废弃后应对下层成型路基进行复压，同时对废弃土方的挖填不予计量。 ⑵连续晴天施工时，下层施工完后应及时覆盖上层土方，避免因曝晒造成路基表面水份蒸发而开裂，已开裂的应重新翻松碾压。 ⑶对于低洼地段，常水位以下路基先采用砂性土填筑，如砂性土有困难时可采用石灰土，砂砾片石等水稳性好的材料处理后再填筑符合上述要求的土质。 二、包芯法 对于无法达到直接填筑要求的土质，可采用包芯法施工该类土只能用于90区内心，包芯法 ㈠包边土填料要求 液限小于50%，塑性指数大于6%，小于26%，CBR值大于3%，不得采用粉土包边。 ㈡包边土厚度b=1.5～2m ㈢阻隔水层的设置，设置阻隔水层主要是防止毛细水对高液限土的浸润作用，从而导致路基强度下降，对阻隔水层的设置根据现场的地质，水文条件，地表积水情况而定。 a、地下水位较高，土质潮湿，采用石灰土或砂砾封层，石灰剂量3%～5%，层厚30cm。 b、地下水位不高，地表干燥，可填75~80cm厚的低液限土作为封层。 c、若地方有砂性土，最好采用砂性土封层的办法，封层厚度以40~50cm为宜。 ㈣设备要求：用羊足碾或大吨位压路机。 ㈤施工要求 1、每层土上土前先放样，洒石灰划出高液限土与包边土的分界线，划线要准确，顺直，弯道要圆顺。 2、先上包边土，后上高液限土，碾压从两边往中间进行，对两种土质的结合处增加碾压2遍。 3、雨季施工时，可适当增加路拱横坡，包边土的横坡以高液限土横坡大1～2%，雨后路堤含水量合适时应进行复压并检测压实度，用羊足碾的路段应注意用光轮压路机复压以

土的分类

土的分类 目的：对土的性状作定性评价 一、按粒径划分： 1、巨粒组（60-200mm） 2、粗粒组(0.075-60mm) 3、细粒组（0.002-0.075mm） 二、巨粒土：式样巨粒组质量小于或等于总质量15%。 例如：巨粒组质量多余总质量75%的土称为：漂（卵）石； 巨粒组质量多余总质量50%-75%的土称为：漂（卵）石夹土； 三、粗粒土：巨粒组土粒与粗粒组土粒质量之和多于总土质量50%的土称为： 粗粒土。 四、细粒土：试样中细粒组土粒质量多于或等于总质量50%的土称为：细粒 土。（见书12页塑性图） B线以左I P=4线以下，称低液限粉土，记为ML B线以左I P=7线以上，称低液限黏土，记为CL B线以右，称高液限黏土或粉土，记为CH~MH 五、特殊土：黄土、膨胀土、红黏土 （1）黄土：低液限黏土（CLY），分布范围大部分在A线以上，w L＜40%。（2）膨胀土：高液限黏土（CHE），分布范围：大部分在A线以上，w L＞50%。（3）红黏土：高液限粉土（MHR），分布范围：大部分在A线以下，w L＞55%。 六、土的简易鉴别、分类和描述 土的简易鉴别方法是指用目测法 1、干强度试验： （1）很难或用力才能捏碎或掰断者为干强度高 （2）稍用力即可捏碎或掰断为干强度中等 （3）易于捏碎和捻成粉末者为干强度低 2、手捻试验： （1）手感滑腻，无砂，捻面光滑者为塑性高 （2）稍有滑腻感，有砂粒，捻面稍有光泽者为塑性中等 （3）稍有黏性，砂感强，捻面粗糙者为塑性低 3、搓条试验： （1）能搓成小于1mm土条者为塑性高 （2）能搓成小于1~3mm土条而不断者为塑性中等 （3）能搓成直径大于3mm的土条即断裂者为塑性低‘ 4、韧性试验 5、摇振反应试验

高温粘土稳定剂QSH1020 1966-2013

Q/SH1020 1966-2013 代替 Q/SH1020 1966-2008高温粘土稳定剂通用技术条件 2013-07–05 发布 2013-07–15 实施

Q/SH1020 1966-2013 前 言 本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。 本标准代替 Q/SH1020 1966—2008《高温粘土稳定剂通用技术条件》。 本标准与 Q/SH1020 1966—2008 相比，除编辑性修改主要技术改变如下： ——更换了实验用粘土； ——修改防膨率、耐水洗率测试方法； ——增加有机氯含量技术要求。 本标准由胜利石油管理局油气采输专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：胜利油田分公司采油工艺研究院。 本标准主要起草人：于田田、林吉生、张仲平、贺文媛、王志敏。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为： ——Q/SH1020 1966—2008。 Ⅰ

Q/SH1020 1966-2013 高温粘土稳定剂通用技术条件 1 范围 本标准规定了高温粘土稳定剂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存及 HSE 要求。 本标准适用于高温粘土稳定剂的采购和质量检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 6368 表面活性剂水溶液 pH 值的测定 电位法 SY/T 5490-1993 钻井液试验用钠膨润土 SY/T 5358—2002 储层敏感性流动实验评价方法 Q/SH1020 2093 油田化学剂中有机氯含量测定方法 3 技术要求 高温粘土稳定剂的产品质量应符合表 1的技术要求。 表 1 高温粘土稳定剂技术要求 项 目 指 标 外观 均匀液体，无机械杂质 水溶性 溶于水 pH(4%水溶液) 6.0～9.0 固含量 ≥25% 防膨率（300℃、24h） ≥80% 耐水洗率 ≥95% 渗透率保留率（250℃） ≥85% 有机氯含量 0.0% 4 试验方法 4.1 外观 在光线充足的条件下目测。 4.2 水溶性 用蒸馏水将样品配成 4％的水溶液，用玻璃棒搅拌 1min，静止 3min 观察，高温粘土稳定剂溶液应 呈均匀透明液体。 1

粘土稳定剂

HMD-10粘土稳定剂 一、产品介绍 HMD-10粘土稳定剂是一种有机阳离子聚合物的复合物，分子链节含有多个阳离子基团，能以网络形式强力吸附在粘土的交换点上，并通过分子间力和氢键力等作用，牢固吸附在粘土表面。该产品具有明显防止储层中粘土矿物水化膨胀和分散运移的作用，使油田注水的视吸水指数大幅度提高。产品分子量适当，可适用于高渗和低渗油气层；而且其独特的刚性结构，能进入粘土矿物层间，在多种化学力的作用，达到高效稳定作用。 该产品性能稳定，使用浓度低，现场使用方便简单，可广泛应用在注水、压裂或酸化作业中的防膨预处理。 二、主要用途 本品主要应用于油田注水、压裂酸化前对地层进行预防膨处理。 HMD-10粘土稳定剂与注入水同时注入井中。HMD-10分子中的亲水基团与毛细管壁粘土和页岩发生化学反应以化学键牢固的结合，亲油基团在外，在毛细管表面形成一层保护膜，使毛细管畅通，防止毛细管堵塞。已堵塞的毛细管也能被打通，确保石油能畅通流入生产井，从而提高石油采收率。 HMD-10粘土稳定剂在强酸环境中仍能与毛细壁和页岩以化学键牢固结合，防止毛细管壁页岩和粘土吸水膨胀、分散、运移，打开毛细管，使之永久性的畅通，确保石油流入采油井，从而提高石油采收率。 三、技术指标 四、使用说明 1、本产品极易溶于水。在作业液或注水液中，待其它药品加入完毕循环后，再加入本产品，循环均匀即可使用。 2、施工：可按一般钻井、压裂、酸化、压井注水程序方法进行。 3、在注水中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂，起到较好的防膨效果。 4、在酸化液或压裂液中加入0.5-2%的HMD-10粘土稳定剂能起到较好的粘土稳定效

高温防膨剂

高温防膨剂 BYH系列防膨剂 1、简介随着油田注水工艺的实施，地层中，尤其是碎屑岩层中，常含有一定数量的粘土，它给石油的开采带来了两方面的问题。一是膨胀性粘土矿物遇水膨胀，使原孔隙不大的孔道封死，降低了地层的渗透率，使注水井注水压力太高，注不进去水，地层中的原油不能采出；二是在较大的孔道中粘土矿物会被分散成微粒产生运移，在一定条件下封堵孔隙介质喉道，同样会降低地层的渗透率，影响原油的采出。BHY系列防膨产品可以同时防膨和防粘土微粒运移，是有利原油开采的化学助剂，具有广阔的市场前景观和良好的社会效益。 型号 BYH-10 BYH-11 BYH-16 名称防膨剂高温防膨剂粘土稳定剂理化及技术指标 外观黄色至深褐色液体黄色至深褐色液体黄色至深褐色液体 pH值 6～8 6～8 6～8 水溶性与水互溶与水互溶与水互溶 与压裂液酸液配伍性无分层、沉淀和悬浮现象无分层、沉淀和悬浮现象无分层、沉淀和悬浮现象 放膨率（2%），% ≥90≥90放膨率（5%，300℃，72）％≥70

2、产品特点及应用机理产品特点：具有防止粘土膨胀和运移，稳定粘土有效期长，分子结构稳定，与其它助剂复配后不仅能满足高渗透率油田的要求，更适应于中、低渗透油层粘土稳定工艺的需要应用机理：本品是一种新型超支化Gemini季铵盐，具有极高的Zeta电位，易通过分子间力的作用吸附于粘土微粒上，防止粘土微粒因静电斥力产生运移，从而起到有效的防止粘土膨胀的作用，降低泥页岩的水化、膨胀、分散，有利于敏感性砂岩粘土矿物的稳定。 3、使用说明：常规使用方法及工艺适用条件：将计量准确的液体防膨剂加入计量的水（或洗井液、压裂液、酸产品型号: 品牌: 产地:

高液限土施工技术

永武高速公路A3合同段 公路工程高液限土处治技术 编制人：xxx、xxx、xxx 中铁x局永武高速公路A3合同段项目经理部 2009年12月9日

摘要：由中铁九局永武高速公路A3合同段项目经理部承建的福建省永安至武平高速公路A3合同段工程，土石方开挖及填筑共701.6万立方米。该项目地处山区，土地资源稀少，路基填筑要最大限度的进行土方调配，进行移挖作填。但是实际挖方段有很多是高液限土不能直接填筑,在施工过程中对该部分挖方土进行利用就必须进行处理,下面结合现场施工就高液限土的物理性质及处治方法加以介绍。 一、高液限土的工程特性 液限大于50％、塑性指数大于26的土称为高液限土。高液限土粒径小，毛细水上升高度大，但速度较慢，土中含有的矿物成分带有较多的负电荷，亲水性强，造成土粒结合水膜厚度较大，而渗透系数较低。这表明高液限土中的水分在正常情况下不易溢出，且不容易压实。当土体失水时，土体收缩开裂，其开裂程度随粘粒含量的增加而加大，体现出高液限土的收缩特性。 土的强度由粘聚力和土颗粒间的摩擦力两部分组成。高液限土的强度主要取决于土的粘聚力，试验表明，高液限土处于干燥状态时稍微具有粘结力，但容易被压碎；处于浸水状态时，则容易形成流体状态，整体稳定性差。高液限土的土质力学特性表现在工程上就是：透水性差，毛细现象显著，亲水性强，浸水后能较长时间保持水分，孔隙率大，干密度小，干时坚硬不易挖掘、不易压实。因此，压实干密度越大，其遇水膨胀率也越大，变形大，脱水后干缩率低，变形小。这类土天然含水量往往是最佳含水量的1.5倍，其稠度往往也在1. 0-1.1之间，不晾晒很难压实。 二、高液限土填筑路基的常见问题 (1）天然含水量过大，难以碾压达到规定的压实度，如果压实功过大会导致土体内部产生剪切破坏。 (2）雨季施工，如排水不及时，易造成车辙、弹簧翻浆，边坡坍塌等不良病害。