缓冲/回填材料——膨润土颗粒及其混合物研究进展
发布时间：2021-04-12 19:59
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。
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
膨润土颗粒在高放废物处置库中的应用Fig.1TheapplicationofbentonitepelletsinHLWrepository
榉?机械压实机械破碎湿–干–破碎法吸力固结机械破碎形状各异大小不一可制备各种粒径的颗粒工序多，效率低，难以控制机械破碎的初始粒径挤压法采用一对碾轮将膨润土粉末压入多孔不锈钢碾盘中，成型的膨润土“条”从碾盘下部挤出，可根据需要截取特定长度的膨润土颗粒，颗粒呈杆状或圆柱状（图2）[7-8]。图2挤压法及其制备的颗粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]辊压法采用一组相向滚动的辊轮将膨润土粉末压入辊轮表面的凹“坑”中，形成枕状或杏仁状的颗粒（图3）[7,9-11]。图3辊压法及其制备的颗粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]压实法是直接将膨润土粉末快速压入特定规格的模具中来制备高密度颗粒，颗粒呈规则的凸顶圆柱体状（图4（a））[12]。压实–破碎法先采用压力机将膨润土粉末压实成高密度块体，然后采用破碎机将块体破碎成不同粒径的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物（图4（b））。文献[6，13，14～19]分别采用该方法制备了不同粒径的高庙子（GMZ）膨润土颗粒。湿–干–破碎法是先将膨润土粉末湿化成膏状，待其风干固结后，用破碎机械将其破碎成细小的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物[20]。
orbentonitepellets方法原理颗粒性质优点缺点挤压法辊压法压实法机械压实形状规则大小统一工序简单，效率高，机械化程度高需要特定的制样模具，粒径范围有限压实–破碎法机械压实机械破碎湿–干–破碎法吸力固结机械破碎形状各异大小不一可制备各种粒径的颗粒工序多，效率低，难以控制机械破碎的初始粒径挤压法采用一对碾轮将膨润土粉末压入多孔不锈钢碾盘中，成型的膨润土“条”从碾盘下部挤出，可根据需要截取特定长度的膨润土颗粒，颗粒呈杆状或圆柱状（图2）[7-8]。图2挤压法及其制备的颗粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]辊压法采用一组相向滚动的辊轮将膨润土粉末压入辊轮表面的凹“坑”中，形成枕状或杏仁状的颗粒（图3）[7,9-11]。图3辊压法及其制备的颗粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]压实法是直接将膨润土粉末快速压入特定规格的模具中来制备高密度颗粒，颗粒呈规则的凸顶圆柱体状（图4（a））[12]。压实–破碎法先采用压力机将膨润土粉末压实成高密度块体，然后采用破碎机将块体破碎成不同粒径的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物（图4（b））。文献[6，13，14～19]分别采用该方法制备了不同粒径的高庙子（GMZ）膨润土颗粒。湿–干–破碎法是先将膨润土粉末湿化成膏状，待其风干固结后，用破碎机械将其破碎成细小的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物[20]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膨润土膨胀力时程曲线的形态特征及其模拟[J]. 叶为民,刘樟荣,崔玉军,张召,王琼,陈永贵. 岩土工程学报. 2020(01)
[2]膨润土团粒的压实性能研究[J]. 谈云志,李辉,彭帆,明华军. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[3]缓冲回填材料砌块接缝密封及愈合研究[J]. 张虎元,王学文,刘平,闫铭,彭宇. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[4]施工接缝对缓冲材料水–力特性影响研究进展[J]. 陈永贵,贾灵艳,叶为民,崔玉军,陈宝,王驹. 岩土工程学报. 2017(01)
[5]高放核废物地质处置中工程屏障研究新进展[J]. 崔玉军,陈宝. 岩石力学与工程学报. 2006(04)
硕士论文
[1]颗粒膨润土材料持水性能及渗透性能研究[D]. 苏振妍.兰州大学 2019
[2]颗粒膨润土堆积性质及压实性质研究[D]. 陈香波.兰州大学 2018
[3]膨润土颗粒材料的工程性能研究[D]. 马国梁.兰州大学 2018
本文编号：3133892
【文章来源】：岩土工程学报. 2020,42(08)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
膨润土颗粒在高放废物处置库中的应用Fig.1TheapplicationofbentonitepelletsinHLWrepository
榉?机械压实机械破碎湿–干–破碎法吸力固结机械破碎形状各异大小不一可制备各种粒径的颗粒工序多，效率低，难以控制机械破碎的初始粒径挤压法采用一对碾轮将膨润土粉末压入多孔不锈钢碾盘中，成型的膨润土“条”从碾盘下部挤出，可根据需要截取特定长度的膨润土颗粒，颗粒呈杆状或圆柱状（图2）[7-8]。图2挤压法及其制备的颗粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]辊压法采用一组相向滚动的辊轮将膨润土粉末压入辊轮表面的凹“坑”中，形成枕状或杏仁状的颗粒（图3）[7,9-11]。图3辊压法及其制备的颗粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]压实法是直接将膨润土粉末快速压入特定规格的模具中来制备高密度颗粒，颗粒呈规则的凸顶圆柱体状（图4（a））[12]。压实–破碎法先采用压力机将膨润土粉末压实成高密度块体，然后采用破碎机将块体破碎成不同粒径的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物（图4（b））。文献[6，13，14～19]分别采用该方法制备了不同粒径的高庙子（GMZ）膨润土颗粒。湿–干–破碎法是先将膨润土粉末湿化成膏状，待其风干固结后，用破碎机械将其破碎成细小的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物[20]。
orbentonitepellets方法原理颗粒性质优点缺点挤压法辊压法压实法机械压实形状规则大小统一工序简单，效率高，机械化程度高需要特定的制样模具，粒径范围有限压实–破碎法机械压实机械破碎湿–干–破碎法吸力固结机械破碎形状各异大小不一可制备各种粒径的颗粒工序多，效率低，难以控制机械破碎的初始粒径挤压法采用一对碾轮将膨润土粉末压入多孔不锈钢碾盘中，成型的膨润土“条”从碾盘下部挤出，可根据需要截取特定长度的膨润土颗粒，颗粒呈杆状或圆柱状（图2）[7-8]。图2挤压法及其制备的颗粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]辊压法采用一组相向滚动的辊轮将膨润土粉末压入辊轮表面的凹“坑”中，形成枕状或杏仁状的颗粒（图3）[7,9-11]。图3辊压法及其制备的颗粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]压实法是直接将膨润土粉末快速压入特定规格的模具中来制备高密度颗粒，颗粒呈规则的凸顶圆柱体状（图4（a））[12]。压实–破碎法先采用压力机将膨润土粉末压实成高密度块体，然后采用破碎机将块体破碎成不同粒径的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物（图4（b））。文献[6，13，14～19]分别采用该方法制备了不同粒径的高庙子（GMZ）膨润土颗粒。湿–干–破碎法是先将膨润土粉末湿化成膏状，待其风干固结后，用破碎机械将其破碎成细小的颗粒，最后筛分成不同粒组以配制不同粒径级配的颗粒混合物[20]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膨润土膨胀力时程曲线的形态特征及其模拟[J]. 叶为民,刘樟荣,崔玉军,张召,王琼,陈永贵. 岩土工程学报. 2020(01)
[2]膨润土团粒的压实性能研究[J]. 谈云志,李辉,彭帆,明华军. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[3]缓冲回填材料砌块接缝密封及愈合研究[J]. 张虎元,王学文,刘平,闫铭,彭宇. 岩石力学与工程学报. 2016(S2)
[4]施工接缝对缓冲材料水–力特性影响研究进展[J]. 陈永贵,贾灵艳,叶为民,崔玉军,陈宝,王驹. 岩土工程学报. 2017(01)
[5]高放核废物地质处置中工程屏障研究新进展[J]. 崔玉军,陈宝. 岩石力学与工程学报. 2006(04)
硕士论文
[1]颗粒膨润土材料持水性能及渗透性能研究[D]. 苏振妍.兰州大学 2019
[2]颗粒膨润土堆积性质及压实性质研究[D]. 陈香波.兰州大学 2018
[3]膨润土颗粒材料的工程性能研究[D]. 马国梁.兰州大学 2018
本文编号：3133892
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