發(fā)布時間：2020-06-16 20:16

【摘要】：隨著核技術(shù)的快速發(fā)展與廣泛運用,如何安全處置核工業(yè)產(chǎn)生的大量核廢物己成為當(dāng)今重要研究課題。目前,地質(zhì)處置被普遍認(rèn)為是最可行的高放廢物處置方法,采用多重屏障系統(tǒng)(工程屏障和天然屏障),緩沖材料是工程屏障的組成部分。膨潤土因其優(yōu)良的導(dǎo)熱性,低滲透性,高膨脹性等被多國選為緩沖材料基質(zhì),我國選擇內(nèi)蒙古高廟子膨潤土作為高放廢物地質(zhì)處置用首選膨潤土。研究發(fā)現(xiàn),在膨潤土中添加石英砂、花崗巖、石墨等可以提高膨潤土的導(dǎo)熱性能。本文以不同質(zhì)量百分比的粉碎花崗巖與高廟子膨潤土的混合材料(下文簡稱巖-膨潤土)為主要研究對象,利用瞬變平面熱源法研究了材料的導(dǎo)熱性能,研究內(nèi)容及主要成果包括：(1)研究了不同溫度對膨潤土和混合材料的導(dǎo)熱性能的影響,發(fā)現(xiàn)溫度對其導(dǎo)熱系數(shù)的影響不大。(2)以混合材料中膨潤土的含水量(下文簡稱基質(zhì)含水量)不變?yōu)榍疤?制作不同干密度、不同含巖量、不同含巖粒徑的土樣,利用Hot Disk儀器測量其導(dǎo)熱性能。結(jié)果表明混合材料導(dǎo)熱系數(shù)隨著干密度的增大而增大,隨著含巖量的增大而減小。(3)以石英砂、石墨為添加劑,對比分析了不同添加劑對導(dǎo)熱系數(shù)的影響。在基質(zhì)含水量不變的情況下,以石墨為添加劑可以顯著地提高其導(dǎo)熱系數(shù),而以花崗巖和石英砂為添加劑卻降低其導(dǎo)熱系數(shù)。(4)運用Self-consistent模型、Differential模型和De Vries and Campbell模型預(yù)測巖-膨潤土導(dǎo)熱系數(shù)。對比發(fā)現(xiàn)Differential模型可以很好的預(yù)測巖-膨潤土的導(dǎo)熱系數(shù)。(5)從微觀角度研究膨潤土導(dǎo)熱性能。通過壓汞實驗得到土樣孔隙率和孔隙半徑分布。結(jié)果表明巖-膨潤土導(dǎo)熱系數(shù)與va/v具有線性關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL942

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本文編號：2716524