辐照—温度热老化后高庙子钠基膨润土力学性能演化机理研究
发布时间：2023-02-18 20:22
随着我国核能利用事业的飞速发展,放射性核废物的安全处置问题变得日益突出和紧迫,目前国际上普遍认为将高放废物进行深地质处置。我国选定了内蒙古兴和县高庙子地区出产的膨润土作为我国高放核废物深地质处置库建设所需的缓冲/回填材料,其土体力学性能、膨胀特性以及矿物结构演变的研究对于处置库的建设有着积极的推进作用。本文通过采用微观结构分析试验(XRD、SEM、压汞)、三轴剪切试验、膨胀试验及理论分析相结合的方法,对膨润土在经过不同累计剂量辐照和温度的热顺序老化作用后其矿物成分和微观结构变化以及力学特征演化规律进行了初步探索研究,为后期深地质处置库建设提供可靠的理论依据,通过对比分析得到如下结论:(1)高压实天然钠基膨润土经一定单辐照和辐照-不同温度热老化作用后,蒙脱石矿物成分含量均有所降低,与热老化温度相比,辐照剂量和热老化时间对矿物成分变化影响更大;辐射剂量对土体电镜扫描结构影响相比温度热作用更显著。膨润土在经辐照剂量和热老化作用后孔隙结构更复杂,且孔径分布发生了较大变化,主要表现在微孔隙向小孔隙和超微孔隙向微孔隙转变。(2)辐照作用和辐照-不同温度热老化作用对膨润土剪切强度特性有较显著的影响,...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 处置库建设研究
1.2.2 膨润土微观结构研究
1.2.3 膨润土力学性能研究
1.3 本文研究内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 膨润土基本性质及试样制备
2.1 膨润土基本物理性质
2.1.1 膨润土比重
2.1.2 颗粒大小
2.1.3 界限含水量
2.1.4 膨胀特性（自由膨胀率）
2.1.5 非饱和膨胀土的基本物理性质
2.2 试样制备及老化处理
2.2.1 试验准备
2.2.2 试样制备
2.2.3 老化处理
2.3 本章小结
3 膨润土微观结构演化研究
3.1 X-衍射矿物成分试验
3.1.1 实验原理
3.1.2 样品要求
3.1.3 试验结果处理
3.1.3.1 单纯γ辐照作用后对比分析
3.1.3.2 γ辐照-热老化作用后对比分析
3.2 扫描电子显微镜（SEM）试验
3.2.1 实验原理
3.2.2 样品制备
3.2.3 结果处理及分析
3.2.3.1 未老化处理试样分析
3.2.3.2 单纯γ辐照作用后数据对比分析
3.2.3.3 γ辐照-热作用后数据对比分析
3.3 压汞试验
3.3.1 实验原理
3.3.2 试验样品制备
3.3.3 结果处理及分析
3.3.3.1 单纯γ辐照作用后压汞数据分析
3.3.3.2 γ辐照-热作用后压汞数据分析
3.4 本章小结
4 膨润土剪切强度及变形特性研究
4.1 三轴剪切试验
4.1.1 试验简介
4.1.2 试验结果
4.2 单纯γ辐照老化后膨润土强度变形演化规律分析
4.2.1 单纯γ辐照作用对应力-应变关系的影响
4.2.2 单纯γ辐照作用对强度变形特性的影响
4.2.3 单纯γ辐照作用对强度参数的影响
4.3 γ辐照-热老化后膨润土强度变形演化规律分析
4.3.1 γ辐照-热老化后应力 -应变关系演化规律
4.3.2 γ辐照-热老化后强度变形演化规律
4.3.3 γ辐照-热老化后强度参数演化规律
4.4 本章小结
5 膨润土膨胀性能演化研究
5.1 常规膨胀试验
5.1.1 试验简介
5.1.2 试验结果与分析
5.1.2.1 膨胀力试验
5.1.2.2 无荷膨胀试验
5.1.2.3 有荷膨胀试验
5.1.2.4 膨胀性能分析
5.2 单纯γ辐照老化后膨润土膨胀特性演化规律分析
5.2.1 单纯γ辐照老化作用对膨胀力影响分析
5.2.2 单纯γ辐照老化作用对膨胀率影响分析
5.3 γ辐照-热老化后膨润土膨胀特性演化规律分析
5.3.1 γ辐照-热老化作用对膨胀力影响分析
5.3.2 γ辐照-热老化作用对膨胀率影响分析
5.3.2.1 辐照-热老化作用对无荷膨胀率影响分析
5.3.2.2 辐照-热老化作用对有荷膨胀率影响分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文和科研成果
本文编号：3745468
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 处置库建设研究
1.2.2 膨润土微观结构研究
1.2.3 膨润土力学性能研究
1.3 本文研究内容和方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 技术路线
2 膨润土基本性质及试样制备
2.1 膨润土基本物理性质
2.1.1 膨润土比重
2.1.2 颗粒大小
2.1.3 界限含水量
2.1.4 膨胀特性（自由膨胀率）
2.1.5 非饱和膨胀土的基本物理性质
2.2 试样制备及老化处理
2.2.1 试验准备
2.2.2 试样制备
2.2.3 老化处理
2.3 本章小结
3 膨润土微观结构演化研究
3.1 X-衍射矿物成分试验
3.1.1 实验原理
3.1.2 样品要求
3.1.3 试验结果处理
3.1.3.1 单纯γ辐照作用后对比分析
3.1.3.2 γ辐照-热老化作用后对比分析
3.2 扫描电子显微镜（SEM）试验
3.2.1 实验原理
3.2.2 样品制备
3.2.3 结果处理及分析
3.2.3.1 未老化处理试样分析
3.2.3.2 单纯γ辐照作用后数据对比分析
3.2.3.3 γ辐照-热作用后数据对比分析
3.3 压汞试验
3.3.1 实验原理
3.3.2 试验样品制备
3.3.3 结果处理及分析
3.3.3.1 单纯γ辐照作用后压汞数据分析
3.3.3.2 γ辐照-热作用后压汞数据分析
3.4 本章小结
4 膨润土剪切强度及变形特性研究
4.1 三轴剪切试验
4.1.1 试验简介
4.1.2 试验结果
4.2 单纯γ辐照老化后膨润土强度变形演化规律分析
4.2.1 单纯γ辐照作用对应力-应变关系的影响
4.2.2 单纯γ辐照作用对强度变形特性的影响
4.2.3 单纯γ辐照作用对强度参数的影响
4.3 γ辐照-热老化后膨润土强度变形演化规律分析
4.3.1 γ辐照-热老化后应力 -应变关系演化规律
4.3.2 γ辐照-热老化后强度变形演化规律
4.3.3 γ辐照-热老化后强度参数演化规律
4.4 本章小结
5 膨润土膨胀性能演化研究
5.1 常规膨胀试验
5.1.1 试验简介
5.1.2 试验结果与分析
5.1.2.1 膨胀力试验
5.1.2.2 无荷膨胀试验
5.1.2.3 有荷膨胀试验
5.1.2.4 膨胀性能分析
5.2 单纯γ辐照老化后膨润土膨胀特性演化规律分析
5.2.1 单纯γ辐照老化作用对膨胀力影响分析
5.2.2 单纯γ辐照老化作用对膨胀率影响分析
5.3 γ辐照-热老化后膨润土膨胀特性演化规律分析
5.3.1 γ辐照-热老化作用对膨胀力影响分析
5.3.2 γ辐照-热老化作用对膨胀率影响分析
5.3.2.1 辐照-热老化作用对无荷膨胀率影响分析
5.3.2.2 辐照-热老化作用对有荷膨胀率影响分析
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文和科研成果
本文编号：3745468
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3745468.html
