温度与化学溶液对压实膨润土—砂混合物膨胀性质的影响
发布时间：2021-10-08 19:37
核能是一种清洁、安全和可靠的能源,被广泛应用于医疗、工业、国防等诸多领域。然而在大力发展核能的同时也产生大量的核废料。目前国内外认为最为可行的处置措施是深地质处置法,它是基于多重屏障（工程屏障和自然屏障）的设计理念,其目的是实现高放废物与生态环境永久隔离。我国对于高放废物深地质处置研究工作起步上世纪八十年代,经过三十多年的研究工作,确定甘肃北山地区作为我国高放废物深地质处置库首选之地,内蒙古高庙子（GMZ）膨润土为首选的缓冲回填材料。本文在前人的研究基础之上,研究掺砂率、温度和化学溶液对GMZ膨润土-砂混合物膨胀性质的耦合作用,为以后现场原位试验及地下室试验提供理论数据。本文选取不同浓度的化学溶液为孔隙液,对不同掺砂率的膨润土-砂混合物,在不同温度梯度下进行了竖向无荷载膨胀率试验。分析了 NaCl-Na2SO4溶液和温度对压实GMZ膨润土-砂混合物膨胀变形性质的影响。同时,对试验前后试样进行了矿物成分和微观结构试验,揭示温度、溶液和掺砂率影响膨胀变形性质的微观作用机理。所得试验结果如下:（1）随着温度的升高,试样膨胀变形过程加速,最大膨胀率增...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２技术路线图??
图２－２黏土矿物结构??蒙脱石是一种层状铝硅酸盐矿物，晶胞的上、下面都为硅氧四面体，中间夹着一??层铝氧八面体，属于２：１型矿物，晶体结构如图２－３［１１】所示。蒙脱石理论结构式为??（Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ）?〇．３３－?（Ａｌ１．６７Ｍｇｏ．３３）?．ＳＵＯｉｏ．?（０Ｈ）?２??〇０Ｈ?Ｍ层间域〉乂??图２－３蒙脱石晶体结构??蒙脱石的命名是根据其层间可交换阳离子的种类和含量而定的，可将蒙脱石划分??为钠基蒙脱石、钙基蒙脱石等。与此对应，可将膨润土根据所含蒙脱石类型划分为：??钠基膨润土、钙基膨润土等。经过长期的研宄，发现钠基膨润土比其他种类的膨润土??更具备缓冲材料所该有的特性。??２．１．２温度对缓冲回填材料膨胀性质影响??膨胀性能受密度、掺砂率、孔隙流体和温度等多种因素的影响［１２？］。其中，温度??是膨润土行为的重要问题之一，因为在核废料的衰变过程中会有热释放，而且由于热??的原因，废罐的温度会升高。然后，与罐内接触的缓冲材料的温度也会上升。这种高??８
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【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对膨润土及其混合物性质的影响[J]. 杜延峰,崔素丽,王学攀. 陕西理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]盐溶液对高庙子钠基膨润土膨胀性能的影响[J]. 郭招群,刘俊新,甘建军,张艺东,刘育田. 西南科技大学学报. 2017(03)
[3]不同温度下膨润土膨胀变形行为研究[J]. 张发忠,方振东,秦冰,李硕. 后勤工程学院学报. 2017(02)
[4]温度对高庙子膨润土浸水膨胀特性的影响[J]. 蒋江红,孙德安. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]高放废物地质处置库热学分析的参数敏感性研究[J]. 吕涛,李昶,杨球玉,王旭宏,李廷君,张威. 辐射防护. 2015(02)
[6]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)
[7]高吸力下持水曲线的温度效应及其吸附热力学模型[J]. 秦冰,陈正汉,孙发鑫,方祥位,刘月妙,王驹. 岩土工程学报. 2012(10)
[8]静力压实膨润土-砂混合物膨胀特性研究[J]. 崔素丽,张虎元. 辐射防护. 2012(05)
[9]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)
[10]混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究[J]. 崔素丽,张虎元,刘吉胜,梁健. 岩土力学. 2011(03)
博士论文
[1]高放废物处置库北山预选区深部地下水成因机制研究[D]. 周志超.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]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[D]. 张艺东.西南科技大学 2017
本文编号：3424831
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２技术路线图??
图２－２黏土矿物结构??蒙脱石是一种层状铝硅酸盐矿物，晶胞的上、下面都为硅氧四面体，中间夹着一??层铝氧八面体，属于２：１型矿物，晶体结构如图２－３［１１】所示。蒙脱石理论结构式为??（Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ）?〇．３３－?（Ａｌ１．６７Ｍｇｏ．３３）?．ＳＵＯｉｏ．?（０Ｈ）?２??〇０Ｈ?Ｍ层间域〉乂??图２－３蒙脱石晶体结构??蒙脱石的命名是根据其层间可交换阳离子的种类和含量而定的，可将蒙脱石划分??为钠基蒙脱石、钙基蒙脱石等。与此对应，可将膨润土根据所含蒙脱石类型划分为：??钠基膨润土、钙基膨润土等。经过长期的研宄，发现钠基膨润土比其他种类的膨润土??更具备缓冲材料所该有的特性。??２．１．２温度对缓冲回填材料膨胀性质影响??膨胀性能受密度、掺砂率、孔隙流体和温度等多种因素的影响［１２？］。其中，温度??是膨润土行为的重要问题之一，因为在核废料的衰变过程中会有热释放，而且由于热??的原因，废罐的温度会升高。然后，与罐内接触的缓冲材料的温度也会上升。这种高??８
ｉ?？?ｈ２〇??铝氣八面体晶片硅氧四面体晶片？?Ｎａ＋，Ｍｇ２＋，Ｃａ２＋??图２－２黏土矿物结构??蒙脱石是一种层状铝硅酸盐矿物，晶胞的上、下面都为硅氧四面体，中间夹着一??层铝氧八面体，属于２：１型矿物，晶体结构如图２－３［１１】所示。蒙脱石理论结构式为??（Ｎａ，Ｋ，Ｃａ，Ｍｇ）?〇．３３－?（Ａｌ１．６７Ｍｇｏ．３３）?．ＳＵＯｉｏ．?（０Ｈ）?２??〇０Ｈ?Ｍ层间域〉乂??图２－３蒙脱石晶体结构??蒙脱石的命名是根据其层间可交换阳离子的种类和含量而定的，可将蒙脱石划分??为钠基蒙脱石、钙基蒙脱石等。与此对应，可将膨润土根据所含蒙脱石类型划分为：??钠基膨润土、钙基膨润土等。经过长期的研宄，发现钠基膨润土比其他种类的膨润土??更具备缓冲材料所该有的特性。??２．１．２温度对缓冲回填材料膨胀性质影响??膨胀性能受密度、掺砂率、孔隙流体和温度等多种因素的影响［１２？］。其中，温度??是膨润土行为的重要问题之一
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度对膨润土及其混合物性质的影响[J]. 杜延峰,崔素丽,王学攀. 陕西理工大学学报(自然科学版). 2017(06)
[2]盐溶液对高庙子钠基膨润土膨胀性能的影响[J]. 郭招群,刘俊新,甘建军,张艺东,刘育田. 西南科技大学学报. 2017(03)
[3]不同温度下膨润土膨胀变形行为研究[J]. 张发忠,方振东,秦冰,李硕. 后勤工程学院学报. 2017(02)
[4]温度对高庙子膨润土浸水膨胀特性的影响[J]. 蒋江红,孙德安. 上海大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]高放废物地质处置库热学分析的参数敏感性研究[J]. 吕涛,李昶,杨球玉,王旭宏,李廷君,张威. 辐射防护. 2015(02)
[6]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)
[7]高吸力下持水曲线的温度效应及其吸附热力学模型[J]. 秦冰,陈正汉,孙发鑫,方祥位,刘月妙,王驹. 岩土工程学报. 2012(10)
[8]静力压实膨润土-砂混合物膨胀特性研究[J]. 崔素丽,张虎元. 辐射防护. 2012(05)
[9]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)
[10]混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究[J]. 崔素丽,张虎元,刘吉胜,梁健. 岩土力学. 2011(03)
博士论文
[1]高放废物处置库北山预选区深部地下水成因机制研究[D]. 周志超.核工业北京地质研究院 2014
硕士论文
[1]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[D]. 张艺东.西南科技大学 2017
本文编号：3424831
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