在高放核廢物處置庫中,膨潤土/添加劑混合物是一種可選的緩沖回填材料。從時間角度來看,緩沖回填材料將先后經(jīng)歷壓縮—膨脹—再壓縮—回彈等一系列體變過程;對空間位置而言,位于處置庫不同位置的緩沖回填材料所處的邊界條件不同;從材料范疇分析,緩沖回填材料也有石英砂、石墨、花崗巖粉末等多種添加劑可供選用。因此,掌握多個過程、多類材料和多種邊界條件下膨潤土/添加劑混合物的水-力耦合特性對處置庫的安全評價和緩沖回填材料的性能優(yōu)化具有重要意義。本文具體工作內容與主要結論如下:（1）針對不同石英砂摻量（0、10%、20%、30%、40%、50%）的鈣基膨潤土/石英砂混合物開展了單軸側限壓縮、有荷膨脹及飽和再壓縮試驗,獲得了混合物在不同試驗過程中的水-力耦合特性。結果表明:混合物的壓縮特性受砂摻量、飽和狀態(tài)、密實度等因素的影響非常明顯。在非飽和及密實度較低（ρd<1.7g/cm3）的條件下,壓縮指數(shù)隨砂摻量的增加近似線性減小,而在飽和及密實度較高（ρd>1.7g/cm3）時,壓縮指數(shù)與砂摻量無明顯關系,其值遠小于非飽和及低密實度狀態(tài)。混合物的膨脹過程具有階段性特征,膨脹指標隨砂摻量的增加而減小,... 

【文章來源】：南京大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 緩沖回填材料的選取
        1.2.2 膨潤土及其混合物的滲透特性
        1.2.3 膨潤土及其混合物的熱學性能
        1.2.4 膨潤土及其混合物的力學特性
        1.2.5 多場耦合及長期性能
    1.3 現(xiàn)有研究的不足和問題
    1.4 本文研究內容
    1.5 技術路線
第二章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗儀器
        2.2.1 試驗模具
        2.2.2 高壓固結儀
        2.2.3 柔性邊界膨脹儀
        2.2.4 多邊界條件膨脹儀的設計開發(fā)
    2.3 試樣制備
    2.4 試驗方法
第三章 鈣基膨潤土/石英砂混合物的水-力特性
    3.1 引言
    3.2 試驗結果與分析
        3.2.1 壓縮特性
        3.2.2 膨脹特性
        3.2.3 再壓縮特性
    3.3 討論
        3.3.1 石英砂摻量、飽和狀態(tài)及密實度對壓縮性影響
        3.3.2 膨脹率變化的階段性與體積回落現(xiàn)象
        3.3.3 膨脹力影響因素及機理
    3.4 本章小結
第四章 鈉基膨潤土/添加劑混合物的水-力特性
    4.1 引言
    4.2 試驗結果與分析
        4.2.1 初始壓縮過程
        4.2.2 有荷膨脹過程
        4.2.3 再壓縮過程
        4.2.4 回彈過程
    4.3 討論
        4.3.1 添加劑含量與類型對壓縮性的影響
        4.3.2 添加劑含量與類型對膨脹性能的影響
        4.3.3 添加劑含量與類型對回彈特性的影響
        4.3.4 膨潤土類型對混合物水-力特性的影響
    4.4 本章小結
第五章 多邊界條件下膨潤土的膨脹特性
    5.1 引言
    5.2 試驗結果與分析
        5.2.1 膨脹平衡曲線的確定
        5.2.2 初始條件對膨脹平衡曲線的影響
        5.2.3 試驗路徑對膨脹平衡曲線的影響
    5.3 討論
        5.3.1 邊界條件對膨脹指標的影響機理
        5.3.2 膨脹試驗中試驗方法、邊界條件的選擇
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 全文總結
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間學術活動及科研成果
    參與的科研項目及學術交流
    發(fā)表的論文及申請的發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]中國高放廢物地質處置緩沖材料大型試驗臺架和熱-水-力-化學耦合性能研究[J]. 劉月妙,王駒,曹勝飛,馬利科,謝敬禮,趙星光,陳亮.  巖土力學. 2013(10)
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[6]高效廢物處置庫的混合型緩沖回填材料壓縮特性研究[J]. 張虎元,賈靈艷,周浪.  巖土力學. 2013(06)
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[10]Numerical thermo-hydro-mechanical modeling of compacted bentonite in China-mock-up test for deep geological disposal[J]. Federic Collin.  Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2012(02)



本文編號：3518947