酒精湿化法调配压实膨润土缓冲回填材料含水率研究

1

作者 彭宇 张虎元 +1 位作者 周光平 谭煜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期235-244,共10页

压实膨润土砌块在我国高放射性废物处置中发挥着缓冲回填工程屏障的作用。然而,膨润土材料塑性极强,水分极易拌和不均,易导致压实砌块干缩开裂,显著降低了砌块质量。提出一种采用酒精代替纯水来湿化膨润土的新方法,以提高压实膨润土质... 压实膨润土砌块在我国高放射性废物处置中发挥着缓冲回填工程屏障的作用。然而,膨润土材料塑性极强,水分极易拌和不均,易导致压实砌块干缩开裂,显著降低了砌块质量。提出一种采用酒精代替纯水来湿化膨润土的新方法,以提高压实膨润土质量。对比喷水法,酒精湿化法中酒精浓度设计在5%~35%间。通过分析膨润土与酒精混合物的混合效率、黏附质量损失率、混合物中团聚体的含量、压实样干缩前后强度、干缩裂纹规律、干燥效率、膨胀性等指标综合评价酒精湿化压实膨润土样的适用性。试验结果表明:在相同含液率情况下,随酒精浓度增大,所得膨润土样的混合效率明显提高,黏附质量损失率及团聚体含量明显降低;压实样内团聚体与干缩裂纹及试样质量间具有较好对应关系。此外,酒精湿化法所得压实样在压实方向密度分布更均匀,干缩裂纹数量及宽度明显变小,风干试样剪切强度及膨胀性均与加纯水试样较为接近,压实样均匀性与完整性明显提高。新方法及相关成果可供我国高放废物缓冲回填砌块制备参考。 展开更多

关键词 压实膨润土 缓冲回填材料 酒精湿化法 含水率 团聚体

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混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究 被引量：9

2

作者 崔素丽 张虎元 +1 位作者 刘吉胜 梁健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期684-691,696,共9页

选用高庙子钠基膨润土(GMZ001)为缓冲回填材料的主料,添加不同比例的石英砂,对掺砂率分别为0%、10%、20%、30%、40%和50%的膨润土-砂混合物压实试样进行室内膨胀变形试验。结果表明:膨胀率随时间呈指数增长;掺砂率一定时,最大膨胀率随... 选用高庙子钠基膨润土(GMZ001)为缓冲回填材料的主料,添加不同比例的石英砂,对掺砂率分别为0%、10%、20%、30%、40%和50%的膨润土-砂混合物压实试样进行室内膨胀变形试验。结果表明:膨胀率随时间呈指数增长;掺砂率一定时,最大膨胀率随初始干密度的增大而线性增长;初始干密度一定时,最大膨胀率与掺砂率呈二次函数关系。引入有效黏土密度的概念对最大膨胀率进行计算,建立了任意掺砂率和初始干密度条件下膨润土-砂混合物最大膨胀率归一化模型,为混合型缓冲回填材料在高放废物地质处置中膨胀行为的预测与控制提供了依据。 展开更多

关键词 高放废物 膨润土-砂混合物 缓冲回填材料 膨胀率 有效黏土密度

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冰-土混合法调配膨润土缓冲回填材料含水率研究 被引量：7

3

作者 张虎元 彭宇 +2 位作者 王学文 赵秉正 刘平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期144-150,共7页

高放废物缓冲回填工程屏障材料膨润土塑性高,可调性差,加水制样过程中土'团聚化'及含水率分布不均匀现象明显,影响缓冲回填压实砌块质量。与传统直接喷水法对比,试验探索一种加水工艺,即采用粉状冰与膨润土粉混合调配膨润土含水... 高放废物缓冲回填工程屏障材料膨润土塑性高,可调性差,加水制样过程中土'团聚化'及含水率分布不均匀现象明显,影响缓冲回填压实砌块质量。与传统直接喷水法对比,试验探索一种加水工艺,即采用粉状冰与膨润土粉混合调配膨润土含水率,试验含水率在5%~30%之间,分析了膨润土与水混合物的混合效率、黏附质量损失率、实际含水率与理论含水率差值、团聚体含水率与粒径关系、混合物中团聚体分布及含量等指标综合评价加水工艺优劣,提出微波辅助解冻法以提高冰-土混合法制备土样的解冻效率。结果显示,与喷水法相比,冰-土混合法混合效率高,膨润土黏附容器少,实际含水率更集中于目标含水率,团聚体数量明显减少,水分分布更均匀;配套的微波辅助解冻法能有效提高冰-土混合法解冻效率,且不影响团聚体数量及试样含水率。研究成果可供我国高放废物缓冲回填材料高效生产及其他高黏性土含水率均匀调配参考。 展开更多

关键词 膨润土 缓冲回填材料 冰-土混合法 含水率 团聚体

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高效废物处置库的混合型缓冲回填材料压缩特性研究 被引量：8

4

作者 张虎元 贾灵艳 周浪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1546-1552,共7页

高放废物处置库中缓冲回填材料需要预先压缩到一定密实度,其压缩特性对处置库的安全设计、施工及运营有重要影响。目前,国内初步考虑将膨润土-砂混合物作为缓冲回填材料的首选。采用WG型单杠杆固结仪,对不同干密度、掺砂率的膨润土-砂... 高放废物处置库中缓冲回填材料需要预先压缩到一定密实度,其压缩特性对处置库的安全设计、施工及运营有重要影响。目前,国内初步考虑将膨润土-砂混合物作为缓冲回填材料的首选。采用WG型单杠杆固结仪,对不同干密度、掺砂率的膨润土-砂混合物进行侧限压缩试验研究。试验结果表明:随着干密度的增大,压缩系数呈二次曲线减小;随着掺砂率的增大,压缩系数呈非线性增大。通过引入有效黏土密度和有效含水率的概念,对不同干密度、掺砂率的膨润土-砂混合物的压缩系数进行解释,并根据试验数据得到了回归的数学模型,试图为缓冲回填材料的配比优化研究提供相关依据。 展开更多

关键词 膨润土-砂混合物 压缩性质 高放废物 缓冲回填材料

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基于灰色系统理论的缓冲回填材料导热性能预测 被引量：4

5

作者 马立平 王哲 韩永国 《中国矿业》 北大核心 2017年第1期146-150,共5页

将以膨润土为基材的集成缓冲回填材料导热性能及其影响因素作为一个系统来研究,在深入分析集成缓冲回填材料不同干密度、不同含水量、不同孔隙度、和不同饱和度条件下的导热性能实验的基础上,基于灰色系统理论对集成缓冲回填材料的热传... 将以膨润土为基材的集成缓冲回填材料导热性能及其影响因素作为一个系统来研究,在深入分析集成缓冲回填材料不同干密度、不同含水量、不同孔隙度、和不同饱和度条件下的导热性能实验的基础上,基于灰色系统理论对集成缓冲回填材料的热传导系数和热扩散系数(作为系统输出)及其影响因素(作为系统输入)进行系统模拟,建立了相应的预测模型,设计了模型算法,并用Microsoft Visual Studio为开发工具,研制了"集成缓冲回填材料导热性能模拟软件系统",用该软件系统成功实现了以膨润土为基材的集成缓冲回填材料导热性能的模拟及预测,结合导热性能实验数据进行软件实证分析,从软件运行的实证数据看,预测效果好、精度高;从控制(输入)的角度研究集成缓冲回填材料热传导热系数和热扩散系数(输出)的预测问题,不仅为集成缓冲回填材料导热性能的预测和模拟提供了平台和工具,更重要的是为高放核废物处置库工程屏障开发出具有高导热性能缓冲回填材料奠定了基础。 展开更多

关键词 缓冲回填材料 导热性能 灰色系统理论 热传导系数

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混合型缓冲回填材料模型试验研究

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作者 纪磊 李二兵 +8 位作者 谭跃虎 许国东 龚辉 吴兆 赵齐 潘越 卢辉 周宁 胡桂宝 《能源研究与管理》 2020年第2期23-31,共9页

为验证混合型缓冲回填材料在高放废物地质处置库中的传热效果,参照高放废物地质处置库概念图中各部的实际尺寸结合数值模拟所得处置库热源的影响范围设计了模型试验,选用导热、抗渗和强度均有明显优势的配合比进行了"直接压实法&qu... 为验证混合型缓冲回填材料在高放废物地质处置库中的传热效果,参照高放废物地质处置库概念图中各部的实际尺寸结合数值模拟所得处置库热源的影响范围设计了模型试验,选用导热、抗渗和强度均有明显优势的配合比进行了"直接压实法"和"堆砌法"2种模型试验,得到了2种砌筑方式下处置库模型的传热效果,探讨了回填材料在2种砌筑方式下的处置库模型的传热规律。观察对比2种砌筑方式的传热效果,可以发现:在中心热源的持续影响下,缓冲回填材料的含水率会发生变化,对其的导热系数和模型的整体性存在不同程度的影响;相比于"堆砌法","直接压实法"所得模型的内外收敛温度差更小,温度收敛也更加迅速。因此,建议处置库回填材料砌筑时,在保证缓冲回填材料的均匀性和工程质量的前提下应尽可能增大其尺寸,接缝处应尽量填充密实,减小空隙对缓冲回填材料导热特性和处置库密闭性的影响。 展开更多

关键词 高放废物地质处置库 混合型缓冲回填材料 导热性能 模型试验

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高庙子膨润土作为缓冲／回填材料的研究进展 被引量：7

7

作者 杨丽平 方涛 曾祥东 《矿产综合利用》 CAS 2008年第1期35-39,共5页

随着核科学的发展,核工业所产生的高放射性废物的处置问题得到人们的重视。深地质处置现在被普遍接受为最安全有效的方法。通过研究,内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床被确定为我国高放废物处置库缓冲/回填材料的首选矿床。本文主要对高庙... 随着核科学的发展,核工业所产生的高放射性废物的处置问题得到人们的重视。深地质处置现在被普遍接受为最安全有效的方法。通过研究,内蒙古兴和县高庙子膨润土矿床被确定为我国高放废物处置库缓冲/回填材料的首选矿床。本文主要对高庙子膨润土作为缓冲/回填材料的研究进展作了简要的综述,并指出了今后研究工作的方向。 展开更多

关键词 高放废物 深地质处置 缓冲/回填材料 膨润土

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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

8

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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高放废物处置库预选缓冲/回填材料液塑限测定试验研究 被引量：1

9

作者 杨婷 刘晓东 +2 位作者 罗太安 朱国平 陈庆春 《中国非金属矿工业导刊》 2008年第2期30-32,共3页

深地质处置被国际上公认为处置高放废物的最有效可行的办法。缓冲/回填材料是高放废物深地质处置中非常重要的一道人工屏障。经过筛选,内蒙古高庙子钠基膨润土被确定为我国高放废物深地质处置的首选基料。通过对该钠基膨润土的落锥式和... 深地质处置被国际上公认为处置高放废物的最有效可行的办法。缓冲/回填材料是高放废物深地质处置中非常重要的一道人工屏障。经过筛选,内蒙古高庙子钠基膨润土被确定为我国高放废物深地质处置的首选基料。通过对该钠基膨润土的落锥式和碟振动式两种液塑限测定方法的比较,确定利用碟振动式仪法测试更合理,测得液限为310%,塑限值为39.0%,塑性指数为271.0%。结果表明,内蒙古高庙子钠基膨润土具有高的水容量、荷重下的高致密性、低渗透性、较高的强度和较强的水稳定性。 展开更多

关键词 高放废物处置 钠基膨润土 液塑限 缓冲/回填材料 内蒙古高庙子

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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

10

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：8

11

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

12

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

13

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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高放射性核废料辐射对深地质处置环境和储罐材料危害的研究进展 被引量：3

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作者 张琦超 蒋以山 +5 位作者 赵欣 张垚鹏 赵康 张斌斌 路东柱 黄彦良 《装备环境工程》 CAS 2022年第10期86-93,共8页

介绍了高放核废料的主要放射性衰变以及用来实验的辐射设备,分别论述了辐射对于金属储罐近域介质(地下水、膨润土及混凝土缓冲回填材料)的影响以及对储罐材料腐蚀的影响。虽然核废料的辐射性对于缓冲回填材料影响不大,但是地下水发生辐... 介绍了高放核废料的主要放射性衰变以及用来实验的辐射设备,分别论述了辐射对于金属储罐近域介质(地下水、膨润土及混凝土缓冲回填材料)的影响以及对储罐材料腐蚀的影响。虽然核废料的辐射性对于缓冲回填材料影响不大,但是地下水发生辐射分解使得储罐近域环境变为氧化环境,同时储罐材料受到辐射影响电化学状态也会发生改变。最后指出了当前研究存在的问题及未来重点研究方向。 展开更多

关键词 高放核废料 放射性辐射 金属腐蚀 地下水 缓冲回填材料 储罐材料

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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

15

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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改性材料对膨润土工程特性的影响研究

16

作者 王传乐 《山西建筑》 2016年第31期68-69,共2页

介绍了缓冲回填材料的作用,结合相关文献资料,从膨胀性、抗渗性、热传导性三方面,系统分析总结了混合型缓冲回填材料的工程特性,对深地质处置库的建设具有一定的意义。

关键词 缓冲回填材料 膨胀性 抗渗性 热传导性

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膨润土—红黏土混合材料导热特性试验研究 被引量：1

17

作者 谢正鹏 《四川建筑科学研究》 2021年第6期71-77,共7页

导热特性是高放废物地质处置库缓冲、回填材料的重要特性之一。本文采用非稳态热探针法,测定了不同比例膨润土—红黏土混合材料的导热系数,并探讨了干密度、含水率、红黏土掺量等因素对混合材料导热系数的影响。研究结果表明:在相同含... 导热特性是高放废物地质处置库缓冲、回填材料的重要特性之一。本文采用非稳态热探针法,测定了不同比例膨润土—红黏土混合材料的导热系数,并探讨了干密度、含水率、红黏土掺量等因素对混合材料导热系数的影响。研究结果表明:在相同含水率条件下,混合材料的导热系数随试样干密度的增大而增大,二者呈显著的线性关系;在相同干密度条件下,混合材料的导热系数随含水率的增大而显著增大,不同干密度试样的导热系数与含水率之间基本呈线性关系,增加趋势也近似一样;在相同干密度和含水率条件下,膨润土—红黏土混合材料的导热系数随红黏土掺量的增大而增大,并且随着试样干密度和含水率的提高,混合材料导热系数的增幅显著提高;加入红黏土可有效提高缓冲、回填材料的导热性能。 展开更多

关键词 高放废物处置 缓冲、回填材料 膨润土—红黏土混合材料 导热系数

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膨润土砌体墙受压性能及其本构模型的构建

18

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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石英砂掺量对膨润土–砂混合物泥浆样干缩开裂的控制机制 被引量：5

19

作者 张虎元 谭煜 +1 位作者 何东进 张国超 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期277-285,共9页

高放废物地质处置工程中,膨润土–砂混合物作为缓冲回填材料的干缩开裂特征对工程屏障的安全性有重要影响。以混合型缓冲回填材料为研究对象,分别制备掺砂率为0%～50%膨润土–砂的浆状试样,通过室内恒温干燥试验,研究混合物的干缩开裂... 高放废物地质处置工程中,膨润土–砂混合物作为缓冲回填材料的干缩开裂特征对工程屏障的安全性有重要影响。以混合型缓冲回填材料为研究对象,分别制备掺砂率为0%～50%膨润土–砂的浆状试样,通过室内恒温干燥试验,研究混合物的干缩开裂特征。结果表明:当掺砂率小于30%时,混合物的收缩曲线与径向应变曲线均基本重合,石英砂悬浮在膨润土中,混合物的干缩开裂特性由膨润土决定;当掺砂率大于30%时,混合物中石英砂逐渐相互接触,增加了颗粒间的摩擦力且有大孔隙形成,进而能够抑制混合物的干缩开裂。石英砂颗粒的相互接触显著提高了混合物进气值,略微提高了缩限,限制了混合物的干燥收缩。大孔隙的形成导致毛细水作用力的降低;颗粒间摩擦力的增加,增强了混合物抵抗断裂的能力,进而抑制了混合物干燥裂隙的发展。最终确定了抑制膨润土–砂混合物干缩开裂的最低掺砂率为30%。 展开更多

关键词 缓冲回填材料 膨润土—砂混合物 掺砂率 土收缩特征曲线 缩限 进气点 干燥开裂

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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

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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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