核废料处置库巷道衬砌热力耦合试验与模拟研究
发布时间：2021-04-10 02:19
随着中国经济的快速发展,核能的利用越来越广泛,同时也产生了大量的核废料。核废料合理安全的处置也成为了全世界研究的重点。建造地下处置库进行地质处理已经被全世界认为是最为合理的处理方法。水泥基材料作为核废料处置库建设的重要材料,在核废料地下处置库巷道衬砌的设计建造当中,不仅要起到巷道支护的作用,还要有较低的渗透性作为核废料和岩石之间的人工屏障。当处置库运行后,一方面巷道衬砌受到地应力的作用;另一方面核废料中的放射性元素,在处置的过程中将会放出大量的热量,使处置库巷道衬砌产生温度应力。这样巷道衬砌受到温度场和应力场的相互作用,产生非常复杂的热力耦合问题。从而影响处置库的永久性和稳定性,所以有必要对核废料处置库巷道衬砌所采用的水泥基材料进行热力耦合的特性研究。本文采用试验和有限元模拟的方法,对处置库巷道衬砌水泥基材料在热力耦合作用下的特性进行了研究,研究和分析的主要内容包括下列几项:（1）利用热传导理论对水泥基材料的温度场及应力场进行了理论分析和基本方程的推导。（2）制作了水灰比为0.4、0.45和0.5三组砂浆试样,通过试验得到三组试样的热学参数,包括:密度、导热系数、比热容和膨胀系数。通过...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热传导示意图
水泥品质必须新鲜、干燥、未被污染且不积压结块。本试验采用的鄂州水泥厂的华新牌 P.O32.5 普通硅酸盐水泥，如图 3.1。水泥的化学矿物组成如表 3.1 所示表 3.1 水泥的化学矿物成分Table3.1 The chemical and mineral composition cement化学成分 矿物成分成分 SiO2Al2O3CaO MgO Fe2O3SO3C3S C2S C3A C4A含量(%) 22.66 5.02 62.89 1.47 4.30 2.04 45.63 27.61 7.85 11.2细骨料是指：粒径在 0.15~5.0mm 之间的骨料，常用的细骨料有河沙、山砂以机砂。试验中所用的细骨料的细度模数、颗粒级配、含泥量、有害物质以及含泥量混凝土的性能有很大的影响。如果整体的细骨料过细，必然会导致细骨料的总表的增加，会是增加混凝土的用水量从而导致水化放热量的增加，使得混凝土结构缩性加大，并产生不利影响，从长期的来看会降低结构的安全性和使用性。本次试验，选用河砂作为细骨料，如图 3.2 所示。且用砂应符合规范的规定[38]砂的最大粒径应通过 5mm 的筛孔，干燥后砂的含水率应小于 0.5%。经过筛分计到试验用砂属于中砂，级配合格，满足试验要求。基本物理性能如表 3.2 所示
试验用砂Fig.3.1ThecementfortestingFig.3.2Thesandfortesting
【参考文献】：
期刊论文
[1]热-力耦合条件下高放废物处置室间距研究[J]. 刘月妙,王驹,蔡美峰,王树仁,柯丹. 铀矿地质. 2009(06)
[2]从资源角度看核电发展[J]. 张秋妙. 现代物理知识. 2009(02)
[3]高放废物深地质处置:回顾与展望[J]. 王驹. 铀矿地质. 2009(02)
[4]高放废物处置库的工程设计[J]. 罗嗣海,钱七虎,赖敏慧,王驹,刘晓东. 岩石力学与工程学报. 2007(S2)
[5]热力藕合问题的交替算法[J]. 张晓敏,彭向和,张培源. 爆炸与冲击. 2006(04)
[6]温度对钢管混凝土承载能力影响的分析[J]. 韩一民. 特种结构. 2005(01)
[7]盐类矿床水压致裂水溶开采的多场耦合理论及应用研究[J]. 梁卫国. 岩石力学与工程学报. 2005(06)
[8]高强粉煤灰陶粒混凝土弹性模量及泊松比的试验研究[J]. 李瑞璟,何锦云,赵喜敬,崔治. 煤炭工程. 2003(08)
[9]双向约束地基上砼板温度应力计算的新方法[J]. 张德兴,李梦佳. 结构工程师. 2001(01)
[10]我国高放废物处置库缓冲/回填材料压实膨胀特性研究[J]. 刘月妙,徐国庆,刘淑芬,陈璋如. 铀矿地质. 2001(01)
本文编号：3128760
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：116 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热传导示意图
水泥品质必须新鲜、干燥、未被污染且不积压结块。本试验采用的鄂州水泥厂的华新牌 P.O32.5 普通硅酸盐水泥，如图 3.1。水泥的化学矿物组成如表 3.1 所示表 3.1 水泥的化学矿物成分Table3.1 The chemical and mineral composition cement化学成分 矿物成分成分 SiO2Al2O3CaO MgO Fe2O3SO3C3S C2S C3A C4A含量(%) 22.66 5.02 62.89 1.47 4.30 2.04 45.63 27.61 7.85 11.2细骨料是指：粒径在 0.15~5.0mm 之间的骨料，常用的细骨料有河沙、山砂以机砂。试验中所用的细骨料的细度模数、颗粒级配、含泥量、有害物质以及含泥量混凝土的性能有很大的影响。如果整体的细骨料过细，必然会导致细骨料的总表的增加，会是增加混凝土的用水量从而导致水化放热量的增加，使得混凝土结构缩性加大，并产生不利影响，从长期的来看会降低结构的安全性和使用性。本次试验，选用河砂作为细骨料，如图 3.2 所示。且用砂应符合规范的规定[38]砂的最大粒径应通过 5mm 的筛孔，干燥后砂的含水率应小于 0.5%。经过筛分计到试验用砂属于中砂，级配合格，满足试验要求。基本物理性能如表 3.2 所示
试验用砂Fig.3.1ThecementfortestingFig.3.2Thesandfortesting
【参考文献】：
期刊论文
[1]热-力耦合条件下高放废物处置室间距研究[J]. 刘月妙,王驹,蔡美峰,王树仁,柯丹. 铀矿地质. 2009(06)
[2]从资源角度看核电发展[J]. 张秋妙. 现代物理知识. 2009(02)
[3]高放废物深地质处置:回顾与展望[J]. 王驹. 铀矿地质. 2009(02)
[4]高放废物处置库的工程设计[J]. 罗嗣海,钱七虎,赖敏慧,王驹,刘晓东. 岩石力学与工程学报. 2007(S2)
[5]热力藕合问题的交替算法[J]. 张晓敏,彭向和,张培源. 爆炸与冲击. 2006(04)
[6]温度对钢管混凝土承载能力影响的分析[J]. 韩一民. 特种结构. 2005(01)
[7]盐类矿床水压致裂水溶开采的多场耦合理论及应用研究[J]. 梁卫国. 岩石力学与工程学报. 2005(06)
[8]高强粉煤灰陶粒混凝土弹性模量及泊松比的试验研究[J]. 李瑞璟,何锦云,赵喜敬,崔治. 煤炭工程. 2003(08)
[9]双向约束地基上砼板温度应力计算的新方法[J]. 张德兴,李梦佳. 结构工程师. 2001(01)
[10]我国高放废物处置库缓冲/回填材料压实膨胀特性研究[J]. 刘月妙,徐国庆,刘淑芬,陈璋如. 铀矿地质. 2001(01)
本文编号：3128760
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