本文關鍵詞：高廟子膨潤土滲透與膨脹性能的研究

  更多相關文章： 緩沖/回填材料 高廟子膨潤土 滲透性能 膨脹特性 高放廢物地質處置

【摘要】：緩沖/回填材料是高放廢物處置庫中工程屏障的重要組成。它能封閉處置庫和充填巖石的裂隙,對廢物容器起著支護作用,并防止機械破壞和位移起著穩(wěn)定廢物處置罐的作用;可以阻止或延緩地下水滲入廢物容器表面,同時阻止廢物核素遷移至圍巖中。目前,膨潤土被認為是最好的緩沖/回填材料的原料。因此,研究膨潤土物理化學特性、膨潤土的滲透性和膨脹特性可以為處置庫設計提供重要的技術參數(shù)。對于處置庫中人工屏障的建造,具有非常重要的理論與工程實踐意義。內蒙古高廟子膨潤土已選定為今后我國高放廢物地質處置庫緩沖/回填材料的首選原料,本論文在總結國內外膨潤土滲透性和膨脹性研究現(xiàn)狀、分析測試獲得了高廟子膨潤土基本物理化學性能的參數(shù)基礎上,對不同物理性狀的高廟子膨潤土樣品重點開展了系統(tǒng)的滲透性能和膨脹壓力等的比對實驗,進一步論證了獲取膨潤土有效參數(shù)的技術方法。本實驗設定在2 m和0.4 m的水頭高度下,對60目和200目不同干密度的高廟子膨潤土進行滲透系數(shù)和膨脹壓力的對比研究,取得了以下主要結果與認識:(1)有測限滲透實驗結果表明高廟子鈉基膨潤土的滲透系數(shù)介于1.056~1.737×10-11 m/s之間,其滲透率可以滿足高放廢物處置庫緩沖/回填材料的要求。(2)壓實干密度是影響滲透系數(shù)的主要因素,滲透系數(shù)隨干密度的增大而減小,干密度增大,滲透系數(shù)明顯降低。(3)膨潤土樣品的粒度也是影響滲透系數(shù)的因素之一,相同實驗條件下,膨潤土樣品粒度越大,滲透系數(shù)也越大。(4)高壓實高廟子膨潤土的膨脹力隨時間的變化曲線是一條漸近線。高廟子膨潤土的膨脹力與壓實干密度、粒度和水頭高度有關,壓實干密度越大,粒度越大,水頭高度越高,膨脹力越大。(5)滲透實驗中水頭高度是影響膨潤土滲透系數(shù)的重要因素。相同粒度和壓實密度的膨潤土樣品,水頭高度越高,所測定的滲透系數(shù)越小。說明低水壓條件下獲得的滲透系數(shù)更加接近膨潤土的真實滲透系數(shù),該結果對評價滲透實驗結果具有重要的意義。
【關鍵詞】：緩沖/回填材料 高廟子膨潤土 滲透性能 膨脹特性 高放廢物地質處置
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD985;X771
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 概述8-14
• 1.1.1 高放廢物的定義8
• 1.1.2 高放廢物的來源及危害8-9
• 1.1.3 高放廢物處置的技術方案——地質處置模式9-14
• 1.2 選題的依據(jù)及意義14-15
• 1.3 論文主要研究內容、方法和技術路線15
• 1.3.1 研究內容15
• 1.3.2 研究方法和技術路線15
• 1.4 論文的創(chuàng)新點15
• 1.5 開展的工作15-16
• 2 緩沖/回填材料的作用與基本性能的研究16-20
• 2.1 緩沖/回填材料的作用和基本性能16-17
• 2.1.1 緩沖/回填材料的作用16
• 2.1.2 緩沖/回填材料的基本性能要求16-17
• 2.2 緩沖/回填材料研究進展17-20
• 2.2.1 緩沖/回填材料膨潤土滲透特性研究進展17-18
• 2.2.2 緩沖/回填材料膨潤土膨脹性能研究進展18-20
• 3 高廟子膨潤土物質組成與結構研究20-28
• 3.1 膨潤土的基本特性20-24
• 3.1.1 膨潤土的基本結構20
• 3.1.2 蒙脫石的晶體結構20-21
• 3.1.3 蒙脫石的化學組成21-22
• 3.1.4 高廟子膨潤土的基本性能22
• 3.1.5 高廟子膨潤土的基本物理化學特性22-24
• 3.2 高廟子膨潤土的結構研究24-28
• 3.2.1 X-ray衍射分析25-26
• 3.2.2 掃描電子顯微鏡分析26-28
• 4 高廟子膨潤土滲透性能的研究28-40
• 4.1 實驗樣品和實驗設備28-30
• 4.1.1 實驗材料28
• 4.1.2 實驗樣品的制備28-29
• 4.1.3 樣品的初始含水量29
• 4.1.4 實驗設備29-30
• 4.2 試驗原理30-31
• 4.3 實驗過程31-33
• 4.4 試驗結果及分析33-38
• 4.4.1 實驗數(shù)據(jù)處理33
• 4.4.2 實驗結果與分析33-38
• 4.5 本章小結38-40
• 5 高廟子膨潤土膨脹特性的研究40-50
• 5.1 膨脹力的概念40
• 5.2 膨脹壓力的測試方法40-41
• 5.2.1 等容膨脹法40-41
• 5.2.2 自由膨脹法41
• 5.2.3 壓縮膨脹法41
• 5.2.4 恒體積膨脹法41
• 5.3 實驗材料和試樣的制備41-43
• 5.3.1 實驗材料41
• 5.3.2 樣品的制備41-42
• 5.3.3 實驗儀器42-43
• 5.4 實驗過程43-44
• 5.5 試驗結果及分析44-49
• 5.6 本章小結49-50
• 6 結論與展望50-52
• 6.1 結論50
• 6.2 展望50-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56

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1 張立亭 江光亮 本報記者　 李R

本文編號：1121433