高庙子膨润土渗透与膨胀性能的研究

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缓冲/回填材料是高放废物处置库中工程屏障的重要组成。它能封闭处置库和充填岩石的裂隙，对废物容器起着支护作用，并防止机械破坏和位移起着稳定废物处置罐的作用；可以阻止或延缓地下水渗入废物容器表面，同时阻止废物核素迁移至围岩中。目前，膨润土被认为是最好的缓冲／回填材料的原料。因此，研究膨润土物理化学特性、膨润土的渗透性和膨胀特性可以为处置库设计提供重要的技术参数。对于处置库中人工屏障的建造，具有非常重要的理论与工程实践意义。　　内蒙古高庙子膨润土已选定为今后我国高放废物地质处置库缓冲／回填材料的首选原料，本论文在总结国内外膨润土渗透性和膨胀性研究现状、分析测试获得了高庙子膨润土基本物理化学性能的参数基础上，对不同物理性状的高庙子膨润土样品重点开展了系统的渗透性能和膨胀压力等的比对实验，进一步论证了获取膨润土有效参数的技术方法。本实验设定在2 m和0.4 m的水头高度下，对60目和200目不同干密度的高庙子膨润土进行渗透系数和膨胀压力的对比研究，取得了以下主要结果与认识：　　（1）有测限渗透实验结果表明高庙子钠基膨润土的渗透系数介于1.056～1.737×10-11 m/s之间，其渗透率可以满足高放废物处置库缓冲/回填材料的要求。　　（2）压实干密度是影响渗透系数的主要因素，渗透系数随干密度的增大而减小，干密度增大，渗透系数明显降低。　　（3）膨润土样品的粒度也是影响渗透系数的因素之一，相同实验条件下，膨润土样品粒度越大，渗透系数也越大。　　（4）高压实高庙子膨润土的膨胀力随时间的变化曲线是一条渐近线。高庙子膨润土的膨胀力与压实干密度、粒度和水头高度有关，压实干密度越大，粒度越大，水头高度越高，膨胀力越大。　　（5）渗透实验中水头高度是影响膨润土渗透系数的重要因素。相同粒度和压实密度的膨润土样品，水头高度越高，所测定的渗透系数越小。说明低水压条件下获得的渗透系数更加接近膨润土的真实渗透系数，该结果对评价渗透实验结果具有重要的意义。

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作者
张迎;
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作者单位

东华理工大学;

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授予单位东华理工大学;
学科化学工程
授予学位硕士
导师姓名刘晓东;
年度 2015
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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
膨润土,渗透性能,膨胀特性,高放废物地质处置;

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