热处理对北山花岗岩热传导特性的影响

发布时间：2021-09-03 16:43

　　深地质处置是目前国际上公认的安全处置高放废物的可行方法。围岩作为处置库的天然屏障,是整个处置系统中的最后一道防线。在围岩所有的工程特性中,导热系数是控制热传输能力的关键参数,其直接影响处置库的布局及处置单元间距的优化。因此,深入了解围岩的热传导特性对于处置库的设计至关重要。本文以我国高放废物地质处置库首选预选区——北山预选区新场花岗岩为研究对象,开展岩样在不同温度处理后的热传导特性研究,揭示饱水、升温、压应力等因素对热处理岩样导热系数的影响规律。取得的主要成果如下:（1）采用瞬时平面热源法,测定了岩样在不同温度处理后（200、300、400、550、650、800℃）的导热系数,获得了热处理温度对导热系数的影响规律。基于扫描电镜成像结果,分析了岩样在不同温度处理前、后的细观结构特征,揭示了热处理产生的微裂隙对岩样导热性能的影响机制。（2）分析了热处理岩样的导热系数与常规物理量（孔隙率、块体密度、纵波波速）间的内在联系,建立了导热系数与这些物理量的经验关系。（3）分别获得了热处理岩样在饱水、升温和压缩条件下的导热系数变化规律,探讨了导热系数的饱水效应、温度效应、压应力效应与岩样孔隙率的相... 

【文章来源】：核工业北京地质研究院北京市

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 文献综述
        1.2.1 岩石热传导特性的影响因素
        1.2.2 导热系数的主要测量方法
        1.2.3 导热系数的间接预测方法
    1.3 论文的结构和研究思路
2 热处理北山花岗岩在干燥和饱水条件下热传导特性研究
    2.1 岩样采集与制备
    2.2 岩样热处理过程
    2.3 热处理岩样的细观结构观测方法
    2.4 热处理温度对岩样导热特性的影响
        2.4.1 试验方法
        2.4.2 试验结果
    2.5 热处理温度对岩石物理性质的影响
    2.6 饱水处理对热处理岩石导热特性的影响
    2.7 本章小结
3 温度对热处理北山花岗岩热传导特性的影响
    3.1 试验方法
    3.2 试验结果
    3.3 讨论
    3.4 本章小结
4 轴向压力对热处理北山花岗岩热传导特性的影响
    4.1 试验方法
    4.2 试验结果
    4.3 本章小结
5 热处理北山花岗岩在单轴压缩下的横向热传导特性研究
    5.1 岩样制备
    5.2 试验设备与安装
    5.3 试验流程
    5.4 试验结果
        5.4.1 热处理对岩样强度和变形特性的影响
        5.4.2 岩样在变形过程中的热传导特性
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]热处理北山花岗岩变形特性试验与损伤力学分析[J]. 胡少华,章光,张淼,姜秀玲,陈益峰.  岩土力学. 2016(12)
[2]热损伤后北山花岗岩裂隙演化及渗透率试验研究[J]. 陈世万,杨春和,刘鹏君,魏翔.  岩土工程学报. 2017(08)
[3]负泊松比岩体颗粒流模型及模拟分析[J]. 金爱兵,王凯,杨振伟,孟新秋.  中南大学学报(自然科学版). 2015(09)
[4]白垩系砂岩导热系数与微观结构关联分析[J]. 杨更社,袁延召,申艳军,屈永龙.  煤炭工程. 2015(09)
[5]压缩条件下岩石启裂应力的识别方法探讨——以新疆天湖花岗闪长岩为例[J]. 李鹏飞,赵星光,蔡美峰.  岩土力学. 2015(08)
[6]数字化结构面三维随机网络模拟及其有效性检验[J]. 郭亮,李晓昭,周扬一,章杨松,锁沛斯,涂春春.  岩石力学与工程学报. 2015(S1)
[7]高温后闪长岩部分物理性质实验研究[J]. 秦严,田红,徐能雄,张尧,韩健.  岩土工程学报. 2015(07)
[8]油页岩热物理特性试验与高温热破裂数值模拟研究[J]. 于永军,梁卫国,毕井龙,耿毅德,康志勤,赵阳升.  岩石力学与工程学报. 2015(06)
[9]循环加、卸载条件下北山深部花岗岩损伤与扩容特性[J]. 赵星光,李鹏飞,马利科,苏锐,王驹.  岩石力学与工程学报. 2014(09)
[10]北山深部花岗岩在压缩条件下的破裂演化与强度特性[J]. 赵星光,马利科,苏锐,王驹.  岩石力学与工程学报. 2014(S2)

博士论文
[1]岩石热损伤微观机制与宏观物理力学性质演变特征研究[D]. 张卫强.中国矿业大学 2017
[2]脆性岩石强度与变形特性研究[D]. 彭俊.武汉大学 2015

硕士论文
[1]低温保护热板法测量绝热材料导热系数研究[D]. 张涛.南京航空航天大学 2015



本文编号：3381481