水热耦合条件下高庙子膨润土膨胀性能研究

发布时间：2022-09-30 19:54

　　随着核电规模扩大,核废物的总量不断增加,为保证核电事业的正常运行,高放射性废物的安全处置显得尤为重要。我国高放废物处置库采用“多重屏障”设计,由天然围岩,缓冲回填材料和废物罐组成。缓冲材料作为高放废物处置库的重要组成之一,处置库的稳定性很大程度上取决于缓冲材料的膨胀性能。膨润土作为缓冲材料的基材,准确的预测评价膨润土的膨胀性能有着重要意义。处置库内的环境非常复杂,建造处置库的主要材料混凝土在地下水作用下衰退分解后与地下水形成高碱性孔隙水,废物罐中的核废物源源不断的散发辐射热。本文开展了膨润土的膨胀性能试验,比较了GMZ07和GMZ24-200膨润土膨胀性能的异同,采用不同pH值的NaOH溶液（pH=12,pH=13,pH=14）模拟高碱性孔隙水,利用烘箱模拟辐射热（25℃,50℃,70℃,90℃）进行了高庙子膨润土不同环境下的膨胀性能试验,并将GMZ24-200膨润土浸泡在三种不同NaOH溶液（pH=12,pH=13,pH=14）中190天,浸泡期间利用搅拌器进行搅拌,并对浸泡后的膨润土进行膨胀性能试验。主要结论如下:（1）通过开展两种膨润土（GMZ07,GMZ24-200）的膨胀力试... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 引言
    1.1 选题依据、目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高放废物地质处置的研究进展
        1.2.2 缓冲材料研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
    1.4 试验材料
2 膨润土膨胀力试验
    2.1 试样制备
    2.2 膨胀力试验方法
    2.3 试验结果和分析
        2.3.1 膨胀力与时间和干密度的关系
        2.3.2 两种膨润土最大膨胀力与干密度的关系
    2.4 本章小结
3 膨润土膨胀率试验
    3.1 试验材料
    3.2 试样制备
    3.3 试验步骤
    3.4 试验结果和分析
        3.4.1 膨胀率与浸泡时间的关系
        3.4.2 膨润土最大膨胀率与干密度的关系
        3.4.3 膨胀率变化机理分析
        3.4.4 压汞试验分析
    3.5 本章小结
4 水热耦合条件下膨润土膨胀力研究
    4.1 试样制备及碱性溶液配置
        4.1.1 试样材料及碱溶液配置
        4.1.2 试样制备
    4.2 试验方法
    4.3 试验结果分析
        4.3.1 升温阶段试验结果分析
        4.3.2 降温阶段试验结果分析
        4.3.3 升温降温过程中膨胀力对比分析
        4.3.4 高碱性溶液溶解膨润土机理分析
    4.4 本章小结
5 碱土混合搅拌试验和膨胀性能试验
    5.1 样品制备
        5.1.1 碱溶液配制
        5.1.2 土样制备
        5.1.3 碱土混合
    5.2 试验方法
        5.2.1 碱土混合搅拌及膨胀力试验方法
        5.2.2 膨胀率试验方法
    5.3 试验结果分析
        5.3.1 碱土混合试验及pH和电导率监测
        5.3.2 不同条件下的膨胀力对比分析
        5.3.3 不同条件下膨胀率对比分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]碱性溶液饱和高庙子钙基膨润土膨胀特性及预测[J]. 秦爱芳,胡宏亮.  岩土力学. 2020(S1)
[2]中国高放废物地质处置21世纪进展[J]. 王驹.  原子能科学技术. 2019(10)
[3]高庙子膨润土与北山地下水的长期作用试验[J]. 李娜娜,刘月妙,郭永海.  核化学与放射化学. 2019(03)
[4]蒙脱石含量对膨润土膨胀行为影响的试验研究[J]. 刘伟,梁栋,杨仲田,冒海军,李洪辉,贾梅兰,赵帅维,毛亮.  辐射防护. 2018(06)
[5]膨润土受热作用后的水-力性能研究[J]. 谈云志,李辉,王培荣,彭帆,方艳芬.  岩土力学. 2019(02)
[6]膨润土与水相互作用初步研究[J]. 刘伟,梁栋,李洪辉,贾梅兰,赵帅维,毛亮,杨仲田.  辐射防护. 2018(04)
[7]碱溶液侵蚀下高庙子膨润土膨胀变形的变化规律[J]. 项国圣,徐永福,王毅,方圆.  上海交通大学学报. 2018(02)
[8]高庙子膨润土矿勘探与钠基膨润土开采[J]. 谢敬礼,曹胜飞,高玉峰,马利科,刘月妙.  中国矿业. 2018(02)
[9]高放废物地质处置库安全特性研究[J]. 王驹,凌辉,陈伟明.  中国核电. 2017(02)
[10]阳离子交换对高庙子钠基膨润土膨胀性能的影响[J]. 项国圣,方圆,徐永福.  浙江大学学报(工学版). 2017(05)

博士论文
[1]含盐环境中膨润土的膨胀理论及膨胀衰减机理研究[D]. 项国圣.上海交通大学 2015
[2]中国核电“走出去”战略研究[D]. 朱强.中共中央党校 2015



本文编号：3684173