工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合数值模拟研究

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作者 赵敬波 曹胜飞 +4 位作者 李杰彪 陈亮 COLLIN Frederic 刘月妙 张奇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1712-1722,共11页

缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边... 缓冲材料作为填充在废物罐与地质体之间重要的人工屏障,对高放废物处置库的长期安全至关重要。以工程尺度缓冲材料热-水-力多场耦合大型模型试验系统(China-Mock-up)为研究对象,采用有限元数值模拟软件LAGAMINE,考虑试验过程中复杂的边界条件与材料属性,实现了近5 a试验数据的定量模拟。模拟结果可准确预测试验系统内部不同特征点温度随室温周期性波动及线性增长这一动态变化规律;能够较好反映不同特征点相对湿度随时间的行为演化趋势,在加热器附近区域呈现出先干燥后饱和的现象,远离加热器区域则逐渐增大;模拟的总应力与实测试验数据间表现较好地一致性,能够反映试验台架内部不同特征点的总应力随时间逐渐增大这一演化过程。揭示了多场耦合条件下缓冲材料(膨润土)温度、湿度及应力的相互作用关系,为深入认识处置库环境下缓冲材料行为演化特征提供了重要的参考依据。 展开更多

关键词 缓冲材料 China-Mock-up试验 热-水-力多场耦合模拟 高庙子膨润土

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中国高放废物地质处置缓冲材料大型试验台架和热-水-力-化学耦合性能研究 被引量：35

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作者 刘月妙 王驹 +4 位作者 曹胜飞 马利科 谢敬礼 赵星光 陈亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2756-2762,2789,共8页

缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,... 缓冲材料作为高放废物深地质处置库中一道重要的人工屏障,与高放废物容器和处置库围岩直接接触,在高放废物衰变热、辐射作用和地下水等影响下产生复杂的热-水-力-化学耦合作用,为了验证缓冲材料是否能长期有效地发挥其屏障材料的作用,核工业北京地质研究院利用高庙子钠基膨润土组装并运行了模拟中国高放废物地质处置室1:2尺寸的大型缓冲材料膨润土试验台架(China-Mock-Up)。建立了缓冲材料试验台架的安装和试验方法,依据实测数据和理论分析,揭示了热-水-力-化学耦合作用条件下膨润土中的相对湿度是在加热器的热效应和外部供水的湿效应共同作用下发生变化的,压实膨润土中应力的变化主要是由于膨润土遇水膨胀和加热器的热效应引起的,试验验证了模拟高放废物地质处置室内加热器(废物罐)运行初期的位移过程,为缓冲材料和高放废物地质处置库的设计提供了重要的工程参数和理论依据。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 缓冲材料 钠基膨润土 热-水-力-化学耦合 大型试验台架

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考虑温度影响的花岗岩蠕变全过程本构模型研究 被引量：39

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作者 王春萍 陈亮 +5 位作者 梁家玮 刘健 刘月妙 刘建锋 王驹 周宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2493-2500,2506,共9页

以北山花岗岩为研究对象,采用MTS815岩石力学试验系统开展不同温度条件下的蠕变特性试验研究。考虑温度对花岗岩特征参数的影响,结合岩石蠕变破坏过程中的损伤演化规律,提出了一种新的高温损伤流变元件。通过将高温损伤流变元件代替经... 以北山花岗岩为研究对象,采用MTS815岩石力学试验系统开展不同温度条件下的蠕变特性试验研究。考虑温度对花岗岩特征参数的影响,结合岩石蠕变破坏过程中的损伤演化规律,提出了一种新的高温损伤流变元件。通过将高温损伤流变元件代替经典西原模型中Newton元件的方法,构建了能够描述不同温度条件下花岗岩蠕变全过程的本构模型。分析了不同温度条件下花岗岩单轴蠕变试验结果,确定了模型参数,获得了温度对花岗岩蠕变关键参数的影响规律。通过对花岗岩高温蠕变模型进行参数敏感性分析,揭示了弹性模量、黏性系数等关键参数对花岗岩蠕变特性的影响规律,并验证模型在不考虑温度及损伤的影响条件下可退化为经典西原模型。研究表明,建立的花岗岩高温蠕变本构模型可以准确地描述花岗岩典型蠕变全过程的3个阶段,尤其是加速蠕变阶段。黏性系数受损伤的影响越大,花岗岩的稳定蠕变阶段越短,越容易发生加速蠕变。 展开更多

关键词 花岗岩 蠕变全过程 蠕变模型 高温损伤流变元件

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高庙子膨润土GMZ001三向膨胀力特性研究 被引量：55

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作者 秦冰 陈正汉 +1 位作者 刘月妙 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期756-763,共8页

为研究高庙子钠基膨润土GMZ001的三向膨胀力特性,改进了三向胀缩仪,扩大了该仪器膨胀力的测量范围,进行了一系列不同干密度和不同初始吸力的三向膨胀力试验。研究结果表明:①在所研究的干密度、含水率范围内,竖向(平行于压实方向)膨胀... 为研究高庙子钠基膨润土GMZ001的三向膨胀力特性,改进了三向胀缩仪,扩大了该仪器膨胀力的测量范围,进行了一系列不同干密度和不同初始吸力的三向膨胀力试验。研究结果表明:①在所研究的干密度、含水率范围内,竖向(平行于压实方向)膨胀力、水平(垂直于压实方向)膨胀力均主要与干密度有关,初始吸力对其没有明显影响。②水平膨胀力与竖向膨胀力之比随干密度的增大而减小;当干密度较小时,竖向膨胀力与水平膨胀力基本相等;当干密度大于1.6 g/cm3时,水平膨胀力与竖向膨胀力之比变化很小,其值稳定在0.78左右。③初始吸力、干密度均会显著影响膨胀力随时间变化曲线的形状;对于高吸力高干密度试样,其膨胀力–时间关系曲线在中间一段出现"平台"。④相同初始吸力下,膨胀力变化速率随干密度的增大有所增加,但不同干密度试样的膨胀力变化速率的差异随时间逐渐缩小;相同干密度下,尽管初始阶段高吸力试样的膨胀力发展更快,但一段时间后低吸力试样的膨胀力变化速率会比高吸力试样的大。⑤膨胀力最终平衡时间随干密度增大有所增加,而初始吸力对平衡时间影响不大。 展开更多

关键词 膨润土 三向胀缩仪 膨胀力 各向异性

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两种膨润土的土-水特征曲线 被引量：36

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作者 孙德安 孟德林 +1 位作者 孙文静 刘月妙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期973-978,共6页

用滤纸法和压力板法对Kunigel-V1和高庙子两种膨润土进行试验研究,量测不同孔隙比情况下的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比之间的关系以及两种膨润土的土-水特性。试验结果表明:用吸力与含水率的关系表示土-水特征曲线时,在吸... 用滤纸法和压力板法对Kunigel-V1和高庙子两种膨润土进行试验研究,量测不同孔隙比情况下的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比之间的关系以及两种膨润土的土-水特性。试验结果表明:用吸力与含水率的关系表示土-水特征曲线时,在吸力较大的情况下,孔隙比对土-水特征曲线的影响不大;用吸力与饱和度的关系表示土-水特征曲线时,土-水特征曲线随着孔隙比的减小向右上方移动,即在吸力一定的情况下,饱和度随着孔隙比的减小而增加,并且此变化接近于线性变化。另外,孔隙比相同时,Kunigel-V1和高庙子膨润土的土-水特征曲线比较接近,即两种膨润土的持水特性比较相近。 展开更多

关键词 Kunigel-V1膨润土 高庙子膨润土 土-水特征曲线 滤纸法 高放废物

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北山花岗岩岩屑-膨润土混合材料导热性能研究 被引量：22

6

作者 谢敬礼 马利科 +2 位作者 高玉峰 曹胜飞 刘月妙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2823-2828,2843,共7页

高放废物地质处置库缓冲/回填材料的重要作用之一是传导和散失高放废物衰变热,在膨润土中添加石英砂、石墨、花岗岩岩屑等导热性能较好的添加剂是提高缓冲/回填材料导热性能的主要方法。选用北山花岗岩岩屑为添加剂,与高庙子钠基膨润土G... 高放废物地质处置库缓冲/回填材料的重要作用之一是传导和散失高放废物衰变热,在膨润土中添加石英砂、石墨、花岗岩岩屑等导热性能较好的添加剂是提高缓冲/回填材料导热性能的主要方法。选用北山花岗岩岩屑为添加剂,与高庙子钠基膨润土GMZ01组成混合材料,制备不同含水率、不同密度的试样。使用Hot Disk TPS2500s热常数分析仪测定样品的导热系数,分析其与花岗岩岩屑含量、干密度、饱和度等参数的关系,并运用多种混合物热传导模型分析预测导热系数。研究结果表明,花岗岩岩屑能够有效提高缓冲/回填材料的导热性能,混合材料的导热系数分别与其饱和度、气体体积存在线性关系;Maxwell方程能够较好预测北山花岗岩岩屑-膨润土混合材料的导热系数。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 缓冲/回填材料 导热系数 高庙子膨润土 北山花岗岩

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高庙子膨润土的胀缩变形特性及其影响因素研究 被引量：49

7

作者 秦冰 陈正汉 +1 位作者 刘月妙 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1005-1010,共6页

以高庙子钠基膨润土为对象,研究了干密度、竖向压力、浸泡液体、吸湿方式对其膨胀变形的影响,探讨了浸泡液体变化引起的渗析变形以及加卸载循环中的变形规律。试验表明膨润土的水–力–化学耦合作用非常复杂:干密度、竖向压力、浸泡溶... 以高庙子钠基膨润土为对象,研究了干密度、竖向压力、浸泡液体、吸湿方式对其膨胀变形的影响,探讨了浸泡液体变化引起的渗析变形以及加卸载循环中的变形规律。试验表明膨润土的水–力–化学耦合作用非常复杂:干密度、竖向压力、浸泡溶液及其浓度均对膨润土的膨胀变形有显著影响;无荷状态下,饱和蒸气吸湿与浸水饱和两种方法得到的膨胀变形存在巨大差异;先在氯化钠溶液、再在蒸馏水中浸泡的试样的膨胀变形小于直接在蒸馏水中浸泡的试样的膨胀变形。浸泡液体由氯化钠溶液调整为蒸馏水,试样膨胀;而由蒸馏水换为氯化钠溶液,试样则压缩。在高浓度盐溶液中浸泡的初始干密度低的试样,浸泡液体调整为蒸馏水后,初始可产生压缩变形。加卸载循环中的规律比较独特,既表现出塑性压缩变形,亦存在塑性膨胀变形,用巴塞罗那膨胀土模型对其进行了解释。 展开更多

关键词 膨润土 胀缩变形 水-力-化学耦合 高放废物

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高吸力下持水曲线的温度效应及其吸附热力学模型 被引量：23

8

作者 秦冰 陈正汉 +3 位作者 孙发鑫 方祥位 刘月妙 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1877-1886,共10页

以高庙子膨润土为例,对高吸力下持水曲线的温度效应进行了试验研究和理论分析。试验结果表明,在试验范围内,随着温度升高,吸力平衡时间会显著缩短,持水能力会下降,高吸力段内持水曲线的滞后性亦会减弱;不同温度下的持水曲线大致彼此平... 以高庙子膨润土为例,对高吸力下持水曲线的温度效应进行了试验研究和理论分析。试验结果表明,在试验范围内,随着温度升高,吸力平衡时间会显著缩短,持水能力会下降,高吸力段内持水曲线的滞后性亦会减弱;不同温度下的持水曲线大致彼此平行。依据吸附热力学与Le Chatelier原理,分析认为土吸附水总会放热,高吸力段内持水能力随温度升高而减弱是一个必然现象;在吸附热不随温度变化及不同温度持水曲线彼此平行的条件下,建立了高吸力段内持水曲线的温度效应模型,利用本文及文献中报道的相关试验结果对模型在全吸力范围内进行了验证。 展开更多

关键词 膨润土 温度 持水曲线 高吸力 吸附热 高放废物

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高庙子膨润土与砂混合物的土-水特征曲线 被引量：17

9

作者 孟德林 孙德安 刘月妙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期509-514,共6页

用滤纸法和压力板法对高庙子膨润土与福建砂的混合物进行试验研究,在不同孔隙比和不同膨润土与砂配合比情况下量测脱湿过程的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比和配合比之间的关系。试验结果表明:在同一配合比下用饱和度与吸力... 用滤纸法和压力板法对高庙子膨润土与福建砂的混合物进行试验研究,在不同孔隙比和不同膨润土与砂配合比情况下量测脱湿过程的土-水特征曲线,研究土-水特征曲线与孔隙比和配合比之间的关系。试验结果表明:在同一配合比下用饱和度与吸力表示土-水特征曲线时,其曲线随着孔隙比的减小向右上方移动,即当土样的吸力一定时,土样的饱和度随着孔隙比的减小而增大,当吸力小于10 MPa时,这种现象较为显著;在同一孔隙比下膨润土与砂混合物的土-水特征曲线随着膨润土的比例增加而向右上方移动,即混合物的进气值随着膨润土的比例增加而增大;另外,配合比以及孔隙比相同时,膨润土与福建砂的混合物的土-水特征曲线与日本产Kunigel膨润土与丰浦砂的混合物的土-水特征曲线非常接近。 展开更多

关键词 高庙子膨润土 土-水特征曲线 滤纸法 高放废物 砂

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考虑Klinkenberg效应的压实膨润土渗气特性研究 被引量：7

10

作者 秦冰 陆飏 +3 位作者 张发忠 陈正汉 刘月妙 王驹 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2194-2202,共9页

利用非饱和三轴渗气仪研究了压实高庙子膨润土的渗气特性。发现当渗气系数小于10^(-14) m^2时,压实膨润土中的Klinkenberg效应较为显著,渗气系数会随气压力的增大而降低;气体滑脱因子随Klinkenberg渗气系数与体积含气率之比的变化满足... 利用非饱和三轴渗气仪研究了压实高庙子膨润土的渗气特性。发现当渗气系数小于10^(-14) m^2时,压实膨润土中的Klinkenberg效应较为显著,渗气系数会随气压力的增大而降低;气体滑脱因子随Klinkenberg渗气系数与体积含气率之比的变化满足幂函数关系,试验得到的二者之间关系与干密度、含水率无关,并与Klinkenberg理论模型相近;Klinkenberg渗气系数与体积含气率在双对数坐标中呈线性关系,其斜率与含水率基本无关。基于试验规律,建立了考虑Klinkenberg效应的高庙子膨润土非饱和渗气系数的数学模型。 展开更多

关键词 膨润土 渗气特性 Klinkenberg效应 高放废物

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两种高庙子钠基膨润土膨胀特性比较研究 被引量：12

11

作者 张龙 孙德安 刘月妙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3447-3454,共8页

对两种高庙子钠基膨润土(简称GMZ001和GMZ07)在不同初始干密度下进行膨胀力试验、常压力下的膨胀变形试验以及压缩试验。试验结果表明,GMZ001的膨胀能力要比GMZ07的大,并且GMZ001比GMZ07更难压实。对饱和后两种膨润土进行压汞试验和扫... 对两种高庙子钠基膨润土(简称GMZ001和GMZ07)在不同初始干密度下进行膨胀力试验、常压力下的膨胀变形试验以及压缩试验。试验结果表明,GMZ001的膨胀能力要比GMZ07的大,并且GMZ001比GMZ07更难压实。对饱和后两种膨润土进行压汞试验和扫描电子显微镜测试后发现,在相同孔隙比下,GMZ07集聚体间孔隙较多,并且GMZ001集聚体的水化程度大于GMZ07。结合土工和微观试验的结果,认为导致两者力学性能差异的主要原因是由于颗粒粒径大小的差异以及蒙脱石含量的不同。最后利用蒙脱石孔隙比的概念对两种膨润土的浸水膨胀试验结果进行归一化,并对膨润土的膨胀特性进行了预测。 展开更多

关键词 高庙子钠基膨润土 非饱和土 膨胀特性 微观结构 蒙脱石孔隙比

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青铜文物的腐蚀研究——高放废物处置系统的人为类似物研究实例 被引量：4

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作者 陈璋如 刘月妙 +3 位作者 范光 温志坚 孙淑云 李延祥 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2004年第z1期163-169,共7页

研究了在湖北、江西、广西、陕西和北京收集到的青铜文物样品的化学成分、结构特征和样品所在地区的环境条件。研究结果表明:青铜文物随着时间不断腐蚀,其腐蚀层至少由两层组成,即氧化物和碳酸盐层组成,个别样品出现主要由物理作用产生... 研究了在湖北、江西、广西、陕西和北京收集到的青铜文物样品的化学成分、结构特征和样品所在地区的环境条件。研究结果表明:青铜文物随着时间不断腐蚀,其腐蚀层至少由两层组成,即氧化物和碳酸盐层组成,个别样品出现主要由物理作用产生的疏松亚层,有些样品还有SnO2亚层。腐蚀层厚度因样品所处的环境条件不同而变化,干旱和潮湿地区样品腐蚀层厚度分别为50～260μm和300～800μm。就青铜抗自然腐蚀而论,其腐蚀产物如孔雀石、锡石等都是稳定的矿物,可保护内部的金属在地下埋藏环境中不被继续腐蚀,青铜是适用于作高放废物地质处置系统中废物罐的材料。 展开更多

关键词 青铜文物 腐蚀 高放废物处置 废物罐

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高放废物处置库缓冲材料气体渗透特性研究 被引量：4

13

作者 高玉峰 刘月妙 +2 位作者 谢敬礼 曹胜飞 马利科 《中国矿业》 北大核心 2018年第5期158-163,共6页

研究压实膨润土气体渗透特性,可为缓冲材料稳定性分析和长期安全评价提供关键参数,进而为高放废物地质处置库的建设提供依据。针对不同压实干密度的高庙子膨润土,开展了不同加载气压围压条件下的气体渗透试验研究,结果表明:气体渗透系... 研究压实膨润土气体渗透特性,可为缓冲材料稳定性分析和长期安全评价提供关键参数,进而为高放废物地质处置库的建设提供依据。针对不同压实干密度的高庙子膨润土,开展了不同加载气压围压条件下的气体渗透试验研究,结果表明:气体渗透系数与压实干密度存在二次函数负相关关系,干密度由1.4g/cm3增大到1.8g/cm3,其气体渗透系数从10-15 m2逐渐减小到10-17 m2;气体渗透性与加载气压围压也存在一定关系,一定加载气压围压比条件下,随加载围压增大,气体渗透系数变化逐渐变小至趋向稳定;针对Φ50mm×100mm、压实干密度1.4~1.8g/cm3的试样,测试大于200kPa气压值的气体渗透系数时,推荐气压围压比采用1∶3。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 高庙子膨润土 气体渗透系数 干密度 加载气压围压

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高庙子膨润土矿勘探与钠基膨润土开采 被引量：4

14

作者 谢敬礼 曹胜飞 +2 位作者 高玉峰 马利科 刘月妙 《中国矿业》 北大核心 2018年第2期125-129,140,共6页

高庙子膨润土矿是我国高放废物地质处置库缓冲回填材料首选供应基地,国内对高庙子钠基膨润土进行了大量试验研究和理论分析。随着研究工作的深入,需开采天然钠基土样品以满足试验需求。通过施工3个勘探孔,发现主矿区8~24勘探线的膨润土... 高庙子膨润土矿是我国高放废物地质处置库缓冲回填材料首选供应基地,国内对高庙子钠基膨润土进行了大量试验研究和理论分析。随着研究工作的深入,需开采天然钠基土样品以满足试验需求。通过施工3个勘探孔,发现主矿区8~24勘探线的膨润土矿石质量好,层位稳定,与已掌握的资料相符。对比两个拟开采位置的矿石质量、矿层厚度、开采条件等,确定使用露天剥离的方式开采膨润土样品,并对开采出的矿石进行初步加工提纯,完成了开采未来5~10年缓冲回填材料试验研究所需样品的任务。 展开更多

关键词 高放废物地质处置 高庙子膨润土 蒙脱石 露天开采

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高放废物地质处置与岩石力学研究 被引量：6

15

作者 王驹 刘月妙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S2期636-638,共2页

高放废物处置库是一个特殊的深部地下工程,涉及大量的岩石力学问题。笔者简述了我国高放废物处置的技术路线和主要进展,探讨了处置库选址、设计、建造、性能评价中的主要岩石力学问题。

关键词 高放废物 地质处置 深部工程 岩石力学

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缓冲材料试验台架热-水-力耦合数值模拟研究 被引量：3

16

作者 乔兰 曹胜飞 +2 位作者 陈亮 刘月妙 谢敬礼 《中国矿业》 北大核心 2013年第5期117-121,共5页

在高放废物深地质处置中,缓冲材料是最后一道人工屏障,研究其在热-水-力多场耦合作用下的长期性能对处置库的稳定运行至关重要。基于热-水-力耦合基本理论,针对缓冲材料试验台架,开展了高庙子膨润土在多场耦合条件下的长期性能数值模拟... 在高放废物深地质处置中,缓冲材料是最后一道人工屏障,研究其在热-水-力多场耦合作用下的长期性能对处置库的稳定运行至关重要。基于热-水-力耦合基本理论,针对缓冲材料试验台架,开展了高庙子膨润土在多场耦合条件下的长期性能数值模拟研究。文章首先对高庙子膨润土的基本物理力学性能进行介绍,随后建立了热-水-力多场耦合数值模型。该模型考虑了热、水在非饱和土中的传播,其中,Alonso-Gens的BBM模型被用于描述缓冲材料膨润土在非饱和条件下的力学性能。最后,采用LAGAMINE多场耦合数值软件,对缓冲材料膨润土在热-水-力多场耦合条件下的长期性能进行数值分析。分析结果表明,本数值方法可以很好的描述缓冲材料膨润土在多场耦合条件下的力学性能和水、热传播规律。 展开更多

关键词 高放废物处置 缓冲材料 热-水-力耦合

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高庙子膨润土与北山地下水的长期作用试验 被引量：3

17

作者 李娜娜 刘月妙 郭永海 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期297-303,共7页

以内蒙古兴和县高庙子钠基膨润土和甘肃北山BS05号钻孔地下水为研究对象,依托低氧手套箱,在常温低氧条件下开展膨润土与地下水长期作用试验研究,获得了1年内膨润土-北山地下水体系pH和Eh值随时间的变化特征;得到了作用前后体系液相关键... 以内蒙古兴和县高庙子钠基膨润土和甘肃北山BS05号钻孔地下水为研究对象,依托低氧手套箱,在常温低氧条件下开展膨润土与地下水长期作用试验研究,获得了1年内膨润土-北山地下水体系pH和Eh值随时间的变化特征;得到了作用前后体系液相关键离子成分以及固相可交换阳离子、化学成分,依托拉曼光谱仪测定了作用前后膨润土的结构。结果表明,膨润土-北山地下水体系在本试验条件和时间范围内可以保持相对稳定的状态。 展开更多

关键词 高庙子钠基膨润土 蒙脱石 PH EH 可交换阳离子

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考虑膨胀效应的UH模型及其有限元实现 被引量：1

18

作者 罗汀 张盼盼 +3 位作者 姚仰平 刘月妙 陈亮 曹胜飞 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期13-20,共8页

超固结非饱和土统一硬化(UH)模型在分析超固结非饱和土问题中有广泛的适用性,其不仅可以使超固结状态下的湿化模拟更为合理,也能够反映超固结非饱和土的硬化、软化等特性。在超固结非饱和土本构模型的基础上,考虑土体团粒的吸水膨胀作用... 超固结非饱和土统一硬化(UH)模型在分析超固结非饱和土问题中有广泛的适用性,其不仅可以使超固结状态下的湿化模拟更为合理,也能够反映超固结非饱和土的硬化、软化等特性。在超固结非饱和土本构模型的基础上,考虑土体团粒的吸水膨胀作用,提出了考虑膨胀效应的UH模型。该模型只比超固结非饱和土UH模型增加了一个参数,不仅能够描述普通加载路径下超固结膨润土的应力应变特性,还能反映其在湿化路径下的膨胀效应。基于有限元软件的二次开发平台,进行了考虑膨润土膨胀效应UH模型的有限元实现,并通过对三轴试验和膨胀力试验的数值模拟,验证了模型子程序的合理性。 展开更多

关键词 高庙子(GMZ)膨润土 吸力 超固结 膨胀效应 有限元

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高温低氧条件下膨润土添加碳酸钠和菱铁矿试验研究 被引量：3

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作者 李娜娜 刘月妙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2344-2352,共9页

为探究处置库高温低氧条件下,添加剂对膨润土-北山水体系化学性能的影响,开展了膨润土-北山水体系中添加菱铁矿和碳酸钠的试验研究。研究了体系pH值和Eh值、胶体zeta电位和黏度、膨润土中可交换阳离子和矿物成分以及液相离子成分随碳酸... 为探究处置库高温低氧条件下,添加剂对膨润土-北山水体系化学性能的影响,开展了膨润土-北山水体系中添加菱铁矿和碳酸钠的试验研究。研究了体系pH值和Eh值、胶体zeta电位和黏度、膨润土中可交换阳离子和矿物成分以及液相离子成分随碳酸钠和菱铁矿添加量的变化。结果表明,90℃低氧条件下膨润土中添加碳酸钠不仅可使体系的pH值维持在7.84~8.99,而且膨润土中可交换Na^+升高至60 mmol/100 g,有效阻止了钠基膨润土向钙基膨润土的转化,同时增强了胶体的稳定性;添加菱铁矿可使体系的Eh值降低至-124 mV,并维持在还原状态;碳酸钠和菱铁矿的加入对膨润土矿物成分无很大影响。最终得出高温低氧条件下,增强膨润土化学缓冲性能的膨润土、碳酸钠、菱铁矿的最佳质量配比为400∶12∶160。 展开更多

关键词 膨润土 高温低氧 胶体 可交换阳离子 矿物成分

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添加剂对膨润土-地下水体系化学性能影响研究 被引量：3

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作者 李娜娜 刘月妙 《中国矿业》 北大核心 2018年第7期75-80,共6页

本文以菱铁矿和碳酸钠为添加剂,在常温低氧条件下开展试验研究,考察了不同添加量下,菱铁矿和碳酸钠对膨润土-北山地下水体系的pH值、氧化还原电位(Eh值)、液相关键阳离子成分、固相矿物成分和可交换阳离子的影响。研究结果表明:添加碳... 本文以菱铁矿和碳酸钠为添加剂,在常温低氧条件下开展试验研究,考察了不同添加量下,菱铁矿和碳酸钠对膨润土-北山地下水体系的pH值、氧化还原电位(Eh值)、液相关键阳离子成分、固相矿物成分和可交换阳离子的影响。研究结果表明:添加碳酸钠后不仅保证体系维持在碱性范围,而且有效地阻止了钠基膨润土向钙基膨润土的转化;菱铁矿的加入使得体系维持在还原状态,Eh值稳定-158mV;菱铁矿和碳酸钠的加入并未改变膨润土本身的矿物成分。通过试验,最终获得了试验条件下增强膨润土化学缓冲性能的菱铁矿和碳酸钠的最佳添加量。 展开更多

关键词 膨润土 菱铁矿 PH值 Eh值 矿物成分 可交换阳离子

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