碱溶液及离子溶液作用下高庙子膨润土膨胀性及渗透性研究

发布时间：2021-10-08 13:03

　　我国初步确定的核废物处置库缓冲/回填材料为高庙子钠基膨润土,其较高的膨胀性及极低的渗透性满足了深地处置库的要求,由于深地处置系统高碱性、热与各种离子盐溶液的复杂环境,处置库缓冲/回填材料在外部环境作用下的物理化学变化直接影响核废物处置库的安全。因此,有必要对高庙子膨润土在高碱性、离子盐溶液环境及热环境下的物理化学变化规律进行评价。本文通过试验及分析高庙子膨润土一系列物理及化学性能的变化规律,探讨了在在高碱性、离子盐溶液环境及热环境条件下的高庙子钠基膨润土的物理化学性质,具体内容如下:（1）通过不同浓度的碱性溶液作用下高庙子钠基膨润土的液塑限、自由膨胀率、膨胀性能及渗透性能试验,初步探索碱溶液对膨润土各项性能的影响。结果表明:碱溶液对高庙子钠基膨润土的液塑限、自由膨胀率、膨胀性能及渗透性能有较大的影响,且随着溶液浓度的增大,影响程度增强。（2）通过不同离子种类的盐溶液作用下高庙子钠基膨润土的液塑限、自由膨胀率、膨胀性能及渗透性能试验,初步探索不同离子对膨润土各项性能的影响。结果表明:在离子溶液中,随着金属离子价位的升高,对高庙子膨润土的各项性能的影响程度呈下降趋势。（3）通过对不同温度下... 

【文章来源】：西南科技大学四川省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

深地处置库示意图

如图1-2 为我国膨润土矿的分布情况。图 1-2 我国膨润土分布图图Fig.1-2 Distribution of bentonite in China由于内蒙古高庙子膨润土被选为我国深地处置库缓冲材料，因此对内蒙古高庙子膨润土的研究十分重要，主要研究在模拟高放核废料深地质处置系统的高碱性和衰变热环境长期作用下其矿物成分、塑性指数和自由膨胀率等物理化学特征、膨胀性能及渗透性能的演化特征。从长期安全角度研究缓冲材料在模拟高放核废物处置的高碱性和衰变热环境下如何减缓地下水流动、阻滞核素迁移，保持有效的自封闭性能，保证有效缓冲施加在处置工程系统上的应力并防止吸水膨胀产生过大的膨胀应力破坏处置工程系统，为安全评价基本模式的筛选和开发提供真实的边界条件参数，对缓冲/回填材料的实际应用提供一定的参考。综上所述，人类工程屏障不仅能够在相当长的地质演化期内提供稳定的物理和化学等外部环境，而且在吸附作用、稀释作用的同时作用下，起到了阻止和延缓放射性核素向生物圈迁移的目的。在研究过程中，不仅需要研究

图 2-1 膨润土试样Fig.2-1 Bentonite sample层间阳离子存在差异，这种差异直接导致膨润土膨润土、氢基膨润土和有机膨润土，本次试验采的研究方面，美国一直处于世界前沿，其它国家多参考美国标准。国内膨润土的研发主要集中在校、科研院所在膨润土研究领域也取得了较大的司战略矿种为膨润土，产品应用涵盖冶金、钢铁的晶体结构构是由两个氧硅四面体和一层铝氧八面体组成，脱石的状态多为块状和土粒状。知，蒙脱石中的铝氧八面体和氧硅四面体的结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]高庙子膨润土膨胀力时效性试验研究[J]. 赖小玲,叶为民,刘毅,陈宝,王琼.  岩土工程学报. 2014(03)
[2]盐溶液饱和高庙子膨润土膨胀特性及预测[J]. 孙德安,张龙.  岩土力学. 2013(10)
[3]我国高放废物地质处置战略研究[J]. 潘自强,钱七虎.  中国核电. 2013(02)
[4]碱溶液对GMZ膨润土膨胀性和渗透性的影响[J]. 陈宝,张会新,陈萍.  中南大学学报(自然科学版). 2013(02)
[5]高碱溶液对高庙子膨润土侵蚀作用的研究[J]. 陈宝,张会新,陈萍.  岩土工程学报. 2013(01)
[6]高碱性溶液对高庙子膨润土溶蚀作用的研究[J]. 陈宝,张会新,陈萍.  岩石力学与工程学报. 2012(07)
[7]碱金属离子及碱溶液对膨润土性能影响的研究进展[J]. 叶为民,郑赈济,陈宝,陈永贵.  世界核地质科学. 2011(04)
[8]干湿循环条件下高压实膨润土的微观结构特征[J]. 叶为民,万敏,陈宝,崔玉军,王驹.  岩土工程学报. 2011(08)
[9]膨胀条件下混合型缓冲回填材料的渗透特性[J]. 张虎元,赵天宇,卢一亭,张明.  岩石力学与工程学报. 2011(S1)
[10]无侧限高压实高庙子膨润土非饱和渗透特性[J]. 叶为民,牛文杰,陈宝,陈永贵.  同济大学学报(自然科学版). 2010(10)

硕士论文
[1]非饱和高庙子膨润土的体变特征及其微观机理[D]. 郁陈.同济大学 2006



本文编号：3424215