膨潤土顆粒是一種用于填充高放廢物地質(zhì)處置庫中各種施工接縫和空隙的緩沖/回填材料。從膨潤土顆粒的制備方法、填充技術(shù)與堆積性質(zhì)、熱傳導(dǎo)特性、水力特性、結(jié)構(gòu)演化規(guī)律及力學(xué)特性等6個方面,全面回顧和總結(jié)了近年來對膨潤土顆粒的研究成果與最新進(jìn)展,并分別指出了各方面值得進(jìn)一步深入研究的幾個課題。研究表明,膨潤土顆�？捎啥喾N方法制備,也可采用多種技術(shù)填充到處置庫中,其堆積干密度和均勻性與充填技術(shù)、級配、堆積方式等因素有關(guān),其熱傳導(dǎo)系數(shù)與干密度、含水率和溫度等因素有關(guān),其水力–力學(xué)特性與級配、干密度及溫度等因素有關(guān)。通水水化或降低吸力過程中,顆�；旌衔镉沙跏妓缮⒔Y(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟z結(jié)融合結(jié)構(gòu),及至水化飽和后基本達(dá)到宏觀上的均一化結(jié)構(gòu),但微觀層次的均一化過程仍將持續(xù)漫長的時間。考慮到處置庫實(shí)際運(yùn)營工況的復(fù)雜性,科學(xué)高效的顆�；旌衔锾畛浼夹g(shù)、多場（熱–水–化–力）耦合條件下的顆粒混合物水力–力學(xué)特性及結(jié)構(gòu)演化規(guī)律是今后值得深入探索的研究方向。 

【文章來源】：巖土工程學(xué)報. 2020,42(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

膨潤土顆粒在高放廢物處置庫中的應(yīng)用Fig.1TheapplicationofbentonitepelletsinHLWrepository

櫸?機(jī)械壓實(shí)機(jī)械破碎濕–干–破碎法吸力固結(jié)機(jī)械破碎形狀各異大小不一可制備各種粒徑的顆粒工序多，效率低，難以控制機(jī)械破碎的初始粒徑擠壓法采用一對碾輪將膨潤土粉末壓入多孔不銹鋼碾盤中，成型的膨潤土“條”從碾盤下部擠出，可根據(jù)需要截取特定長度的膨潤土顆粒，顆粒呈桿狀或圓柱狀（圖2）[7-8]。圖2擠壓法及其制備的顆粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]輥壓法采用一組相向滾動的輥輪將膨潤土粉末壓入輥輪表面的凹“坑”中，形成枕狀或杏仁狀的顆粒（圖3）[7,9-11]。圖3輥壓法及其制備的顆粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]壓實(shí)法是直接將膨潤土粉末快速壓入特定規(guī)格的模具中來制備高密度顆粒，顆粒呈規(guī)則的凸頂圓柱體狀（圖4（a））[12]。壓實(shí)–破碎法先采用壓力機(jī)將膨潤土粉末壓實(shí)成高密度塊體，然后采用破碎機(jī)將塊體破碎成不同粒徑的顆粒，最后篩分成不同粒組以配制不同粒徑級配的顆�；旌衔铮▓D4（b））。文獻(xiàn)[6，13，14～19]分別采用該方法制備了不同粒徑的高廟子（GMZ）膨潤土顆粒。濕–干–破碎法是先將膨潤土粉末濕化成膏狀，待其風(fēng)干固結(jié)后，用破碎機(jī)械將其破碎成細(xì)小的顆粒，最后篩分成不同粒組以配制不同粒徑級配的顆粒混合物[20]。

orbentonitepellets方法原理顆粒性質(zhì)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)擠壓法輥壓法壓實(shí)法機(jī)械壓實(shí)形狀規(guī)則大小統(tǒng)一工序簡單，效率高，機(jī)械化程度高需要特定的制樣模具，粒徑范圍有限壓實(shí)–破碎法機(jī)械壓實(shí)機(jī)械破碎濕–干–破碎法吸力固結(jié)機(jī)械破碎形狀各異大小不一可制備各種粒徑的顆粒工序多，效率低，難以控制機(jī)械破碎的初始粒徑擠壓法采用一對碾輪將膨潤土粉末壓入多孔不銹鋼碾盤中，成型的膨潤土“條”從碾盤下部擠出，可根據(jù)需要截取特定長度的膨潤土顆粒，顆粒呈桿狀或圓柱狀（圖2）[7-8]。圖2擠壓法及其制備的顆粒[7-8]Fig.2Extrusionmethodandproducedpellets[7-8]輥壓法采用一組相向滾動的輥輪將膨潤土粉末壓入輥輪表面的凹“坑”中，形成枕狀或杏仁狀的顆粒（圖3）[7,9-11]。圖3輥壓法及其制備的顆粒[7,11]Fig.3Rollercompactionmethodandproducedpellets[7,11]壓實(shí)法是直接將膨潤土粉末快速壓入特定規(guī)格的模具中來制備高密度顆粒，顆粒呈規(guī)則的凸頂圓柱體狀（圖4（a））[12]。壓實(shí)–破碎法先采用壓力機(jī)將膨潤土粉末壓實(shí)成高密度塊體，然后采用破碎機(jī)將塊體破碎成不同粒徑的顆粒，最后篩分成不同粒組以配制不同粒徑級配的顆�；旌衔铮▓D4（b））。文獻(xiàn)[6，13，14～19]分別采用該方法制備了不同粒徑的高廟子（GMZ）膨潤土顆粒。濕–干–破碎法是先將膨潤土粉末濕化成膏狀，待其風(fēng)干固結(jié)后，用破碎機(jī)械將其破碎成細(xì)小的顆粒，最后篩分成不同粒組以配制不同粒徑級配的顆粒混合物[20]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]膨潤土膨脹力時程曲線的形態(tài)特征及其模擬[J]. 葉為民,劉樟榮,崔玉軍,張召,王瓊,陳永貴.  巖土工程學(xué)報. 2020(01)
[2]膨潤土團(tuán)粒的壓實(shí)性能研究[J]. 談云志,李輝,彭帆,明華軍.  防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報. 2018(05)
[3]緩沖回填材料砌塊接縫密封及愈合研究[J]. 張虎元,王學(xué)文,劉平,閆銘,彭宇.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S2)
[4]施工接縫對緩沖材料水–力特性影響研究進(jìn)展[J]. 陳永貴,賈靈艷,葉為民,崔玉軍,陳寶,王駒.  巖土工程學(xué)報. 2017(01)
[5]高放核廢物地質(zhì)處置中工程屏障研究新進(jìn)展[J]. 崔玉軍,陳寶.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2006(04)

碩士論文
[1]顆粒膨潤土材料持水性能及滲透性能研究[D]. 蘇振妍.蘭州大學(xué) 2019
[2]顆粒膨潤土堆積性質(zhì)及壓實(shí)性質(zhì)研究[D]. 陳香波.蘭州大學(xué) 2018
[3]膨潤土顆粒材料的工程性能研究[D]. 馬國梁.蘭州大學(xué) 2018



本文編號：3133892