高放废物地质处置库缓冲/回填材料性能测定 被引量：33

1

作者 刘月妙 徐国庆 刘淑芬 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期290-295,共6页

根据矿床位置、交通、矿区地质特征、矿床成因、矿床储量、矿区自然地理与开采技术条件等因素综合对比研究，确定内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床为我国高放废物地质处置库缓冲／回填材料供给基地的首选矿床。本文对主要矿层进行了物质成... 根据矿床位置、交通、矿区地质特征、矿床成因、矿床储量、矿区自然地理与开采技术条件等因素综合对比研究，确定内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床为我国高放废物地质处置库缓冲／回填材料供给基地的首选矿床。本文对主要矿层进行了物质成分、物理化学性能等方面的研究。对测试结果分析可知，高庙子膨润土的蒙脱石含量较高，物理化学性能和物理水理性质较好。因此，高庙子膨润土矿床作为高放废物地质处置库缓冲／回填材料的供给基地是可行的。 展开更多

关键词 高放废物 地质处置库 缓冲/回填材料 性能测定

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高放废物地质处置库缓冲/回填材料的气体渗透问题研究进展 被引量：2

2

作者 叶为民 刘樟荣 崔玉军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1125-1134,共10页

简要回顾和总结了国内外学者对处置库中的气体形成与渗透机制,注气试验装置与试验方法,以及气体渗透特性等方面的研究成果和最新进展。研究表明,深地质处置库运营过程中会由于金属无氧腐蚀等产生以氢气为主的多组分气体,气体在缓冲/回... 简要回顾和总结了国内外学者对处置库中的气体形成与渗透机制,注气试验装置与试验方法,以及气体渗透特性等方面的研究成果和最新进展。研究表明,深地质处置库运营过程中会由于金属无氧腐蚀等产生以氢气为主的多组分气体,气体在缓冲/回填材料中主要以对流–扩散渗流、黏性–毛细管两相流、局部膨胀通道渗流和沿宏观裂缝渗流等4种机制渗透。为此,各国学者先后研发了恒体积渗透装置、K0渗透装置、等向应力渗透装置和三轴渗透装置等注气试验装置,采用控制注气流量速率法或控制注气压力法开展了大量注气试验,发现缓冲/回填材料的气体渗透率和特征压力等渗透特性均与其物理性质和边界条件等诸多因素有关。考虑到处置库实际运营工况的复杂性,多场（热–水–化–力）多相（固–液–气）耦合条件下的缓冲/回填材料的气体渗透特性研究将是今后的一个重要工作方向。 展开更多

关键词 高放废物 缓冲/回填材料 气体渗透 两相流 优渗通道 多场多相耦合

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高放废物深地质处置缓冲/回填材料研究进展 被引量：9

3

作者 罗太安 刘晓东 《华东地质学院学报》 2002年第1期22-26,共5页

综述了高放废物深地质处置库缓冲 /回填材料的作用和性能要求。介绍了缓冲 /回填材料在透水性、热性质、膨胀性等方面已取得的成果和新进展。最后简述了缓冲 /回填材料研究的发展趋势。

关键词 高放废物 地质处置 缓冲/回填材料 透水性 热性质 膨胀性

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缓冲/回填材料——膨润土颗粒及其混合物研究进展 被引量：9

4

作者 刘樟荣 崔玉军 +3 位作者 叶为民 王琼 张召 陈永贵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1401-1410,共10页

膨润土颗粒是一种用于填充高放废物地质处置库中各种施工接缝和空隙的缓冲/回填材料。从膨润土颗粒的制备方法、填充技术与堆积性质、热传导特性、水力特性、结构演化规律及力学特性等6个方面,全面回顾和总结了近年来对膨润土颗粒的研... 膨润土颗粒是一种用于填充高放废物地质处置库中各种施工接缝和空隙的缓冲/回填材料。从膨润土颗粒的制备方法、填充技术与堆积性质、热传导特性、水力特性、结构演化规律及力学特性等6个方面,全面回顾和总结了近年来对膨润土颗粒的研究成果与最新进展,并分别指出了各方面值得进一步深入研究的几个课题。研究表明,膨润土颗粒可由多种方法制备,也可采用多种技术填充到处置库中,其堆积干密度和均匀性与充填技术、级配、堆积方式等因素有关,其热传导系数与干密度、含水率和温度等因素有关,其水力–力学特性与级配、干密度及温度等因素有关。通水水化或降低吸力过程中,颗粒混合物由初始松散结构逐渐转变为胶结融合结构,及至水化饱和后基本达到宏观上的均一化结构,但微观层次的均一化过程仍将持续漫长的时间。考虑到处置库实际运营工况的复杂性,科学高效的颗粒混合物填充技术、多场(热–水–化–力)耦合条件下的颗粒混合物水力–力学特性及结构演化规律是今后值得深入探索的研究方向。 展开更多

关键词 深地质处置 缓冲/回填材料 膨润土颗粒 颗粒混合物

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多边界条件下缓冲/回填材料的膨胀特性 被引量：2

5

作者 李胜杰 唐朝生 +2 位作者 王东伟 陈志国 施斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期700-706,共7页

高放废物处置库中缓冲/回填材料的膨胀特性是评价其屏障性能的关键因素。受试验仪器等条件的限制,以往的膨胀试验基本都是在恒体积和恒应力这两种极端边界条件下开展的,无法有效反映处置库中的复杂应力–应变环境。研发了一套新型的多... 高放废物处置库中缓冲/回填材料的膨胀特性是评价其屏障性能的关键因素。受试验仪器等条件的限制,以往的膨胀试验基本都是在恒体积和恒应力这两种极端边界条件下开展的,无法有效反映处置库中的复杂应力–应变环境。研发了一套新型的多边界条件膨胀仪,集成了恒体积、恒应力和柔性等刚度3种边界条件。利用该膨胀仪对中国高庙子(GMZ)缓冲/回填材料开展了一系列膨胀试验,分析了边界条件对试样膨胀特性的影响。结果表明:研发的多边界条件膨胀仪具有操作简单、性能稳定等特点,能有效地模拟各种边界条件;边界条件对试样膨胀指标具有重要影响,对应的最终膨胀力关系为:恒体积>柔性等刚度>恒应力边界条件,最终膨胀率关系为:恒应力>柔性等刚度>恒体积边界条件;膨胀平衡极限(SEL)曲线可作为评价土体在复杂边界条件下水化时的最终体变和膨胀力的参考。研究结果对进一步认识土体的膨胀特性和指导高放废物处置库中缓冲/回填材料的设计具有一定参考意义。 展开更多

关键词 核废物地质处置 缓冲/回填材料 多边界条件膨胀仪 膨胀特性 边界条件 SEL曲线

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高放废物处置库中缓冲/回填材料膨胀特性研究进展

6

作者 李胜杰 唐朝生 +3 位作者 陈志国 李昊达 刘月妙 施斌 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期373-384,共12页

根据近年来国内外学者的研究成果,重点从缓冲/回填材料膨胀性试验方法、影响膨胀性的主要因素和膨胀机理等方面总结了该课题的研究现状及进展,得到如下认识：（1）在试验方法方面,根据加载条件可将膨胀率试验分为有荷和无荷两种形式,而... 根据近年来国内外学者的研究成果,重点从缓冲/回填材料膨胀性试验方法、影响膨胀性的主要因素和膨胀机理等方面总结了该课题的研究现状及进展,得到如下认识：（1）在试验方法方面,根据加载条件可将膨胀率试验分为有荷和无荷两种形式,而膨胀力试验方法主要有三种,不同试验方法获得的膨胀力存在差别;（2）三向膨胀试验为研究缓冲/回填材料膨胀性各向异性提供了可行的途径,柔性边界试验可模拟更真实的膨胀环境;（3）影响缓冲/回填材料膨胀特性的主要因素包括矿物成分、孔隙溶液性质、干密度、初始含水率和添加剂性质等;（4）针对膨润土/添加剂混合物的膨胀性,学界基于膨润土含量、密度、孔隙比等参数提出了多种预测模型;（5）缓冲/回填材料的干密度和试样尺寸会影响其收缩特性。针对目前该课题的研究现状和不足,提出了今后的研究重点和方向,主要包括复杂耦合条件下的膨胀特性、三向膨胀试验与多边界条件试验、具体应用研究、收缩特性研究、添加剂与膨润土相互作用机制、大尺度长期室内模型试验和原位试验等。 展开更多

关键词 缓冲/回填材料 膨胀特性 试验方法 主要影响因素 收缩特性

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内蒙古高庙子膨润土作为高放废物处置库回填材料的可行性 被引量：75

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作者 刘月妙 陈璋如 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期541-543,共3页

本文简述高放废物处置工程要求和缓冲 /回填材料在高放废物深地质处置库中的作用及要求 ,介绍了内蒙古兴和县高庙子膨润土的性能 ,认为内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床可作为高放废物处置库回填材料的供给基地。

关键词 高放废物处置 缓冲/回填材料 膨润土矿床 内蒙古 物质成分 渗透性能

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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：24

8

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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膨润土砌体墙受压性能及其本构模型的构建

9

作者 马利科 杨建明 谢敬礼 《中国矿业》 北大核心 2024年第6期227-235,共9页

我国高放地质处置库“三步走”战略稳步推进,研究缓冲/回填材料砌体结构力学性能及其破坏特性,可为缓冲/回填材料砌体结构的设计,以及砌块的地面堆砌储存提供基础数据。本文采用合适的压制路径将高庙子钠基膨润土粉末压制成砌块,并采用... 我国高放地质处置库“三步走”战略稳步推进,研究缓冲/回填材料砌体结构力学性能及其破坏特性,可为缓冲/回填材料砌体结构的设计,以及砌块的地面堆砌储存提供基础数据。本文采用合适的压制路径将高庙子钠基膨润土粉末压制成砌块,并采用干砌方法堆砌成砌体墙,设计并进行了砌块单元间界面性能试验和轴心抗压试验,得到了砌块单元间界面剪切强度与剪切位移关系,分析了砌体墙应力-应变曲线和破坏形态。试验结果表明,砌体墙变形破坏经历特性变形、局部裂纹扩展、竖向裂纹贯通、失稳破坏和残余变形几个阶段。砌体墙的第一条裂隙出现在单个砌块单元内部,反映了砌块单元的压制质量是控制砌体墙工程性能的重要影响因素之一。基于试验数据,通过对比分析施楚贤、朱伯龙、TURNSEK和HODGKINSON及仲继清的本构关系发现,在峰前上升曲线段采用试验数据对仲继清模型参数进行修正,获得的理论应力-应变曲线与试验曲线较为吻合。 展开更多

关键词 高放废物处置 缓冲/回填材料 膨润土砌体墙 力学性能 本构关系

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水-力耦合条件下膨润土-砂混合物的体变特性研究 被引量：7

10

作者 陈志国 唐朝生 +4 位作者 叶为民 王德银 王鹏 孙凯强 施斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1041-1051,1059,共12页

在高放核废物处置库中,膨润土-砂混合物是一种可选的缓冲回填材料,掌握其在水-力耦合条件下的体变特征对正确评价处置库的长期安全性有重要意义。按照不同的石英砂掺量(0%~50%)配制了6组膨润土/砂混合物,依次进行了单轴侧限压缩、有荷膨... 在高放核废物处置库中,膨润土-砂混合物是一种可选的缓冲回填材料,掌握其在水-力耦合条件下的体变特征对正确评价处置库的长期安全性有重要意义。按照不同的石英砂掺量(0%~50%)配制了6组膨润土/砂混合物,依次进行了单轴侧限压缩、有荷膨胀(轴向应力为0.2 MPa)和饱和再压缩试验,获得了混合物在不同水-力路径下的变形特征,并着重分析了砂掺量的影响。结果表明:(1)膨润土-砂混合物的压缩性与掺砂量、饱和状态和密实度有关。在非饱和及密实度较低(ρ_d<1.7 g/cm^3)的条件下,混合物的压缩指数随砂掺量的增加近似线性减小;当混合物压缩到较高的密实度(ρ_d>1.7 g/cm^3)并且饱和后,压缩指数受掺砂量的影响不明显,但其值远小于非饱和及低密实度状态。(2)混合物的最终膨胀率随着掺砂量的增加呈指数减小,随膨润土有效干密度的增加而呈指数增加。掺砂量达到40%时,膨胀过程伴随有体积回落现象,且体积回落率随砂掺量的增加而加剧。(3)混合物在不同水-力路径中及不同砂掺量条件下呈现的体变差异性与膨润土和砂在试样中的分布状态及二者对土体骨架的主导作用有关,总体上,掺砂量越高或试样密实度越大,砂对体变的主导作用越强。(4)混合物的膨胀力随掺砂量的增加而减小,通过引入膨润土有效干密度参数,建立了混合物膨胀力与该参数间的指数定量关系,可对膨胀力进行预测,并从蒙脱石的体积变化率与质量分布率的角度进一步分析了混合物膨胀力的作用机制。 展开更多

关键词 核废物地质处置 膨润土-砂混合物 缓冲/回填材料 压缩性 膨胀性 膨胀力

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非饱和膨润土掺砂混合物的水力和力学性质 被引量：4

11

作者 孙德安 闫威 孙文静 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期196-202,共7页

采用压力板法和滤纸法对膨润土掺砂混合物土-水特征曲线的低吸力段(<1.5 MPa)与高吸力段(>1.5MPa)分别进行量测.不同吸力测试方法得到的试验结果具有较好的一致性.根据试验测得的土-水特征曲线,得到混合物的残余含水量和进水值;... 采用压力板法和滤纸法对膨润土掺砂混合物土-水特征曲线的低吸力段(<1.5 MPa)与高吸力段(>1.5MPa)分别进行量测.不同吸力测试方法得到的试验结果具有较好的一致性.根据试验测得的土-水特征曲线,得到混合物的残余含水量和进水值;利用吸力可控制的非饱和土固结仪,进行不同常吸力下膨润土掺砂混合物的压缩试验,得到不同吸力下的压缩曲线.试验结果表明:随着施加吸力的增大,膨润土掺砂混合物的屈服应力增大,而压缩指数减小;同一吸力下,湿化段上吸力对应试样的屈服应力大于经过湿化饱和后处于干化段上吸力对应试样的屈服应力. 展开更多

关键词 膨润土掺砂混合物 缓冲/回填材料 土-水特征曲线 压缩曲线

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非饱和砂-膨润土混合物渗流过程实验的数值模拟 被引量：4

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作者 张可霓 王洋 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2011年第3期57-62,共6页

利用TOUGH2-MP软件对侧限条件下砂-膨润土混合物的室内注水渗流过程试验进行了数值模拟,并且采用水-气两相流模型来模拟非饱和渗流过程。数值模型中的非饱和渗流特性参数即由室内试验确定。本研究是在分别假设沿TDR探测杆或圆柱壁存在... 利用TOUGH2-MP软件对侧限条件下砂-膨润土混合物的室内注水渗流过程试验进行了数值模拟,并且采用水-气两相流模型来模拟非饱和渗流过程。数值模型中的非饱和渗流特性参数即由室内试验确定。本研究是在分别假设沿TDR探测杆或圆柱壁存在界面流、砂-膨润土混合物内存在非均质性的前提下,用数值模拟的方法探索研究其对砂-膨润土混合物的再饱和行为的影响。本文模型的计算结果和试验结果较为一致,说明数值模拟方法可以研究砂-膨润土混合物的渗流特性。通过本研究可以加深对这种介质渗流特性的认识,为今后高放核废料地质处置中缓冲/回填材料以及水利工程等防渗材料的选择提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 砂-膨润土混合物 缓冲/回填材料 TOUGH2-MP 数值模型 非饱和渗流 再饱和

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类似物研究和矿物学问题 被引量：9

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作者 陈璋如 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期341-344,共4页

本文叙述了核废物地质处置研究领域中涉及天然和人为类似物研究中的一些矿物学问题。在自然界的天然玻璃、膨润土、晶质铀矿等分别作为高放废物玻璃固化体、高放废物处置库的缓冲 /回填材料和乏燃料的天然类似物 ,考古遗址中的玻璃和青... 本文叙述了核废物地质处置研究领域中涉及天然和人为类似物研究中的一些矿物学问题。在自然界的天然玻璃、膨润土、晶质铀矿等分别作为高放废物玻璃固化体、高放废物处置库的缓冲 /回填材料和乏燃料的天然类似物 ,考古遗址中的玻璃和青铜器文物作为人为类似物。通过这些天然非晶质结晶物质和人造制品的稳定性研究来预测未来 10 0 0 0～ 10 0 0 0 0a间处置库中废物和缓冲 /回填物质的变化、放射性核素迁移规律 ,为高放废物处置库的设计和建造提供重要科学依据 ,提高公众对高放废物安全处置的信心。 展开更多

关键词 天然类似物 人为类似物 高放废物处置库 矿物学 缓冲/回填材料

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含水率和添加剂对膨润土导热性能影响的研究 被引量：15

14

作者 朱国平 刘晓东 罗太安 《东华理工学院学报》 2007年第1期60-63,共4页

膨润土的热学性能是评价膨润土作为高放废物深地质处置库缓冲/回填材料的重要参数。高庙子膨润土矿床初步确定为我国缓冲/回填材料的供应基地,本研究以石英砂作为添加剂,通过实验获得了高庙子膨润土在不同含水率和不同砂含量时所对应的... 膨润土的热学性能是评价膨润土作为高放废物深地质处置库缓冲/回填材料的重要参数。高庙子膨润土矿床初步确定为我国缓冲/回填材料的供应基地,本研究以石英砂作为添加剂,通过实验获得了高庙子膨润土在不同含水率和不同砂含量时所对应的导热系数。结果表明,在相同压实条件下,导热系数随着含水率、石英砂含量的增加而增加。 展开更多

关键词 导热系数 添加剂 含水率 膨润土 缓冲/回填材料

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