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高压实膨润土砌块接缝组合热−水−力耦合效应试验装置研制及应用
被引量：
1
1
作者
郑维翰
李涛
+2 位作者
冯硕
高玉峰
刘月妙
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期2908-2918,共11页
评估高放废物地下处置库缓冲材料的阻滞性能需要了解热−水−力(THM)耦合条件下高压实膨润土砌块与拼装接缝组合体的性能。为此,研制了一台膨润土砌块及接缝THM耦合特性试验仪,该装置由模型试验箱、砌块与接缝、温度控制、水力控制、数据...
评估高放废物地下处置库缓冲材料的阻滞性能需要了解热−水−力(THM)耦合条件下高压实膨润土砌块与拼装接缝组合体的性能。为此,研制了一台膨润土砌块及接缝THM耦合特性试验仪,该装置由模型试验箱、砌块与接缝、温度控制、水力控制、数据测量与采集共5个系统构成。采用两块高庙子(GMZ)膨润土砌块和一条填有砂和膨润土颗粒的接缝制作砌块−接缝组合试样,在90℃的热边界和0.1 MPa的水力边界条件下进行了为期266 d的试验以检测试验装置设计的可行性。基于温度、体积含水率和膨胀力实测数据,获得了试样内部热、水和力三场的时空演化过程及规律。根据试样内部的干密度变化规律,建立了新的接缝愈合度定义式,并利用接缝变形观测数据计算了接缝愈合度。通过对接缝厚度与温度、体积含水率和膨胀力之间的关系进行回归分析,建立了相应的回归关系式。试验结果表明,该试验仪可用于核废物深地质处置缓冲材料的室内物理模拟试验。
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关键词
高放废物处置
膨润土砌块
接缝
热−水−力耦合
模型试验
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职称材料
接缝密封材料对缓冲砌块屏障封闭性能的影响
被引量：
1
2
作者
王英
张虎元
+1 位作者
童艳梅
周光平
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1648-1658,共11页
室内制备模拟压实砌块,分别采用膨润土粉末、膨润土泥浆以及微粒膨润土(高密度膨润土颗粒与粉末的混合物)对砌块接缝进行密封,通过室内模拟渗透试验对砌块的膨胀、渗透性能进行研究,并借助X-CT扫描试验、热传导试验以及微观结构分析对...
室内制备模拟压实砌块,分别采用膨润土粉末、膨润土泥浆以及微粒膨润土(高密度膨润土颗粒与粉末的混合物)对砌块接缝进行密封,通过室内模拟渗透试验对砌块的膨胀、渗透性能进行研究,并借助X-CT扫描试验、热传导试验以及微观结构分析对砌块接缝的密封程度进行评价。试验结果表明:随着水化时长的增加,砌块核心区膨润土向接缝区孔隙侵入,接缝区膨胀力快速发展,导致砌块轴向膨胀应力的发展速度减缓,产生滞后现象;接缝密封材料类型对砌块体系的水化进程影响显著,膨胀应力发展速率存在差异;接缝的愈合程度与接缝充填材料的初始干密度呈正相关。CT扫描图像表明:水化结束后,密封接缝与砌块已基本"焊接"在一起,而未进行密封的砌块之间仍然存在间隙,并未完全封闭。相较于完整试样,密封接缝区土样的集合体间孔隙尺寸分布范围扩大(3~30μm),泥浆密封试样接缝区土样结构疏松,出现100~500μm的大孔隙,而干缝试样的接缝区则存在多条体积较大的裂隙状二维孔隙。密封可以显著提高砌块体系的各向膨胀能力,改善愈合砌块体系的均质性,密封后的砌块体系抗渗性能以及热传导性能与完整样接近,接缝的不利影响弱化。综合来看,采用微粒膨润土对砌块接缝进行密封,接缝的愈合度最高,砌块的各项工程性能最佳,其次为采用膨润土粉末以及膨润土泥浆进行密封的试样,未进行密封处理的干缝试样愈合效果最差。
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关键词
高放废物
膨润土砌块
接缝
密封材料
膨胀力
渗透系数
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职称材料
题名
高压实膨润土砌块接缝组合热−水−力耦合效应试验装置研制及应用
被引量：
1
1
作者
郑维翰
李涛
冯硕
高玉峰
刘月妙
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
核工业北京地质研究院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期2908-2918,共11页
基金
国家国防科技工业局研究项目。
文摘
评估高放废物地下处置库缓冲材料的阻滞性能需要了解热−水−力(THM)耦合条件下高压实膨润土砌块与拼装接缝组合体的性能。为此,研制了一台膨润土砌块及接缝THM耦合特性试验仪,该装置由模型试验箱、砌块与接缝、温度控制、水力控制、数据测量与采集共5个系统构成。采用两块高庙子(GMZ)膨润土砌块和一条填有砂和膨润土颗粒的接缝制作砌块−接缝组合试样,在90℃的热边界和0.1 MPa的水力边界条件下进行了为期266 d的试验以检测试验装置设计的可行性。基于温度、体积含水率和膨胀力实测数据,获得了试样内部热、水和力三场的时空演化过程及规律。根据试样内部的干密度变化规律,建立了新的接缝愈合度定义式,并利用接缝变形观测数据计算了接缝愈合度。通过对接缝厚度与温度、体积含水率和膨胀力之间的关系进行回归分析,建立了相应的回归关系式。试验结果表明,该试验仪可用于核废物深地质处置缓冲材料的室内物理模拟试验。
关键词
高放废物处置
膨润土砌块
接缝
热−水−力耦合
模型试验
Keywords
high-level radioactive waste disposal
bentonite block
j oint
THM coupling
model test
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
接缝密封材料对缓冲砌块屏障封闭性能的影响
被引量：
1
2
作者
王英
张虎元
童艳梅
周光平
机构
兰州大学土木工程与力学学院
兰州理工大学土木工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1648-1658,共11页
基金
国家自然科学基金(No.41972265)。
文摘
室内制备模拟压实砌块,分别采用膨润土粉末、膨润土泥浆以及微粒膨润土(高密度膨润土颗粒与粉末的混合物)对砌块接缝进行密封,通过室内模拟渗透试验对砌块的膨胀、渗透性能进行研究,并借助X-CT扫描试验、热传导试验以及微观结构分析对砌块接缝的密封程度进行评价。试验结果表明:随着水化时长的增加,砌块核心区膨润土向接缝区孔隙侵入,接缝区膨胀力快速发展,导致砌块轴向膨胀应力的发展速度减缓,产生滞后现象;接缝密封材料类型对砌块体系的水化进程影响显著,膨胀应力发展速率存在差异;接缝的愈合程度与接缝充填材料的初始干密度呈正相关。CT扫描图像表明:水化结束后,密封接缝与砌块已基本"焊接"在一起,而未进行密封的砌块之间仍然存在间隙,并未完全封闭。相较于完整试样,密封接缝区土样的集合体间孔隙尺寸分布范围扩大(3~30μm),泥浆密封试样接缝区土样结构疏松,出现100~500μm的大孔隙,而干缝试样的接缝区则存在多条体积较大的裂隙状二维孔隙。密封可以显著提高砌块体系的各向膨胀能力,改善愈合砌块体系的均质性,密封后的砌块体系抗渗性能以及热传导性能与完整样接近,接缝的不利影响弱化。综合来看,采用微粒膨润土对砌块接缝进行密封,接缝的愈合度最高,砌块的各项工程性能最佳,其次为采用膨润土粉末以及膨润土泥浆进行密封的试样,未进行密封处理的干缝试样愈合效果最差。
关键词
高放废物
膨润土砌块
接缝
密封材料
膨胀力
渗透系数
Keywords
high-level radioactive waste
bentonite block
joint
sealing materials
swelling pressure
permeability
分类号
TU411 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高压实膨润土砌块接缝组合热−水−力耦合效应试验装置研制及应用
郑维翰
李涛
冯硕
高玉峰
刘月妙
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
接缝密封材料对缓冲砌块屏障封闭性能的影响
王英
张虎元
童艳梅
周光平
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
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职称材料
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