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高碱溶液入渗对GMZ膨润土微观孔隙结构的影响 被引量:13
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作者 陈宝 张会新 陈萍 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期602-608,共7页
为了研究高碱性孔隙水对膨润土缓冲性能的影响及微观机理,采用浓度为0.6mol/L的NaOH溶液模拟碱性孔隙水,对初始干密度分别为1.50和1.70g/cm3的高庙子(GMZ)膨润土试样开展渗透试验.利用AutoPoreIV 9510型全自动压汞仪对试样的微观孔隙结... 为了研究高碱性孔隙水对膨润土缓冲性能的影响及微观机理,采用浓度为0.6mol/L的NaOH溶液模拟碱性孔隙水,对初始干密度分别为1.50和1.70g/cm3的高庙子(GMZ)膨润土试样开展渗透试验.利用AutoPoreIV 9510型全自动压汞仪对试样的微观孔隙结构进行水银孔隙率定试验(MIP),借助X射线衍射试验(XRD)对试样的矿物成分变化进行分析.由试验结果可见,GMZ膨润土试样的孔隙量与平均孔径呈近似双峰变化关系;膨润土经水化作用后,试样内部的孔隙率和大孔隙量均明显减少,小孔隙量增加;在碱溶液入渗作用下,膨润土内部的孔隙率增大,膨润土的有效成分——蒙脱石质量分数减少.研究表明,碱性孔隙水的长期入渗会逐渐溶解膨润土中的蒙脱石,增大膨润土的孔隙率,提高膨润土的长期渗透性,可能会导致膨润土的封闭和缓冲性能降低. 展开更多
关键词 膨润土 碱性孔隙水 渗透性 孔隙率定试验 微观孔隙结构
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碱性溶液饱和高庙子钙基膨润土膨胀特性及预测 被引量:12
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作者 秦爱芳 胡宏亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期123-131,共9页
建设高放废物地质处置库需要大量混凝土,而放射性核素衰变释放的大量热量会加速水泥老化,产生的碱性孔隙水会对膨润土的缓冲性能产生不利影响。以高庙子(GMZ)钙基膨润土为试验材料,选用NaOH溶液模拟碱性孔隙水,利用自主研制的耐腐蚀固结... 建设高放废物地质处置库需要大量混凝土,而放射性核素衰变释放的大量热量会加速水泥老化,产生的碱性孔隙水会对膨润土的缓冲性能产生不利影响。以高庙子(GMZ)钙基膨润土为试验材料,选用NaOH溶液模拟碱性孔隙水,利用自主研制的耐腐蚀固结仪,完成不同浓度和不同干密度下的膨胀力实验。结果表明,在相同浓度碱性溶液饱和后试样的最终膨胀力随初始干密度的增大而增大;初始干密度相同时,低浓度碱性溶液对膨润土膨胀力有强化作用,高浓度碱性溶液对膨润土膨胀力有弱化作用;在0.3、0.5、1.0 mol/L NaOH溶液环境下试样的膨胀力在达到最大值后会出现下降,膨胀力衰减的程度与溶液浓度有关而与干密度无关。通过X射线衍射试验(XRD)分析矿物成分和晶层间距得到,蒙脱石含量和方英石含量随碱溶液浓度升高而降低,长石含量随着碱溶液浓度升高而上升;NaOH溶液会使钙基膨润土钠化,钠化程度受溶液浓度影响。最后利用蒙脱石孔隙比的概念,对试样的蒙脱石孔隙比和最终膨胀力结果在双对数坐标系中线性拟合,给出预测碱性溶液饱和钙基膨润土膨胀力的表达式。 展开更多
关键词 高庙子(GMZ)膨润土 碱性孔隙水 膨胀特性 蒙脱石孔隙 预测
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高碱溶液对高庙子膨润土侵蚀作用的研究 被引量:24
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作者 陈宝 张会新 陈萍 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期181-186,共6页
采用NaOH溶液模拟高放射性核废物处置库中可能产生的高碱性孔隙水,对初始干密度为1.70 g/cm3的高庙子(GMZ)膨润土试样进行渗透侵蚀试验,借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对侵蚀后试样的表观特性进行观察分析,对碱溶液侵蚀对膨润土试样... 采用NaOH溶液模拟高放射性核废物处置库中可能产生的高碱性孔隙水,对初始干密度为1.70 g/cm3的高庙子(GMZ)膨润土试样进行渗透侵蚀试验,借助扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对侵蚀后试样的表观特性进行观察分析,对碱溶液侵蚀对膨润土试样膨胀性、渗透性、孔隙比和化学成分的影响规律进行解释,以研究碱性孔隙水侵蚀对膨润土性能影响的微观机理。结果表明,GMZ膨润土主要成分蒙脱石呈层片状结构,蒙脱石水化会在其表面形成羽翼状的胶体,会堵塞试样的孔隙;高碱性溶液的侵蚀会造成膨润土水化产生的羽翼状胶体溶解和膨润土结构的不可逆性破坏,并且破坏程度与碱溶液的浓度成正相关关系;经高碱性溶液侵蚀的膨润土试样,其表面有明显的溶蚀痕迹,说明碱溶液的入渗侵蚀会造成膨润土有效成分蒙脱石的溶解,试验结果与X射线衍射(XRD)测试结果吻合。因此,碱性孔隙水的入渗侵蚀会逐渐溶解膨润土中的蒙脱石,破坏了膨润土的结构,增大了膨润土的孔隙率,进而降低了膨润土的膨胀性,提高了膨润土的长期渗透性,最终造成膨润土的封闭和缓冲性能降低。 展开更多
关键词 膨润土 碱性孔隙水 扫描电镜 透射电镜
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碱溶液侵蚀下高庙子膨润土膨胀变形的变化规律 被引量:1
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作者 项国圣 徐永福 +1 位作者 王毅 方圆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期141-146,共6页
为研究高庙子钠基(GMZ01)膨润土在碱性孔隙水长时间侵蚀下膨胀变形的变化规律,将GMZ01膨润土与1mol/L的NaOH溶液混合密封放置一定预定时间进行化学反应后,将其制成压实试样于蒸馏水中进行膨胀变形试验,发现试样的膨胀性能随碱性孔隙水... 为研究高庙子钠基(GMZ01)膨润土在碱性孔隙水长时间侵蚀下膨胀变形的变化规律,将GMZ01膨润土与1mol/L的NaOH溶液混合密封放置一定预定时间进行化学反应后,将其制成压实试样于蒸馏水中进行膨胀变形试验,发现试样的膨胀性能随碱性孔隙水作用时间的增加而减小.通过对不同反应时间的膨润土试样进行矿物成分分析,发现膨润土中蒙脱石含量随反应时间的增加而逐渐减小,而长石等矿物含量逐渐增大,表明在NaOH溶液长期作用下蒙脱石被逐渐溶解生成非膨胀性的长石等矿物,进而导致膨润土膨胀性能逐渐衰减.基于膨胀分形模型对碱性溶液混合试样的膨胀变形试验数据进行整理分析,发现不同反应时间试样的蒙脱石孔隙比与考虑了孔隙水渗透吸力的有效应力之间均符合统一的e_m-p_e分形关系,表明被NaOH溶液溶蚀后试样的膨胀变形衰减主要是受蒙脱石含量减小的影响,而蒙脱石的其他性质变化较小. 展开更多
关键词 膨润土 碱性孔隙水 膨胀性能 矿物成分 分形
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