收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

石英砂掺量对混合型缓冲回填材料抗剪强度的控制机理研究

刘吉胜  
【摘要】: 高放废物是一种放射性强、毒性大、核素半衰期长并且发热的特殊废物,高放废物的安全处置难度极大,目前普遍认可的处置方案是深地质处置法。埋藏高放废物的地下工程称为地质处置库,处置库一般采用“多重屏障体系”的概念模型进行设计。多重屏障体系中,缓冲回填材料是阻隔放射性核素向地下水环境迁移的最主要包封设施。 关于缓冲回填材料的选择,我国已开展了二十多年的相关研究工作。研究发现,高庙子膨润土是理想的缓冲回填材料,这是因为其优越的吸附性能、膨胀性能、膨胀自愈性能以及极低的渗透性。为了进一步提高膨润土缓冲回填材料的热传导性能和可施工性,向膨润土中添加一定比例的石英砂形成膨润土-砂混合型缓冲回填材料,可以在不显著降低膨润土优越性能的前提下明显提高其热传导性能和可施工性。在国内,开发膨润土-砂混合型缓冲回填材料,是兰州大学的创新研究方向,也是世界高放废物地质处置领域的主流方向。 混合型缓冲回填材料研究的根本目标,是确定最优掺砂率,使膨润土-砂混合物的的化学吸附性能、力学性能、防渗性能、膨胀自愈性能等尽最大可能地同时得到满足。本研究的具体目标是从抗剪强度角度出发,研究膨润土-砂混合物的抗剪强度与掺砂率的关系,为掺砂率优化奠定力学基础。 本文选用内蒙古高庙子膨润土(GMZ001膨润土)为主料,按照重量0%-50%的比率添加石英砂,压实成干密度和含水率相同的平行试样,进行固结快剪试验。试验结果表明,在0%-50%的掺砂率范围内,随着掺砂率的增大,压实膨润土-砂混合物试样剪切应变特性由应变软化型向应变硬化型过渡,粘聚力及内摩擦角逐渐减小,即抗剪强度降低。提出粘土与砂颗粒之间的充填结构模型,通过统计类比分析,对控制膨润土-砂混合物抗剪强度的界限掺砂率进行了估计。引入有效粘土密度和有效含水率的概念,描述石英砂颗粒之间的粘土基质的物理状态。利用孔隙充填模型和粘土基质物理状态的概念,合理阐释了石英砂掺量对混合型缓冲材料抗剪强度的控制机理。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 ;国内首创废石膏作道路回填材料[J];农村实用技术与信息;2000年12期
2 赵欣,高源,章英杰,魏连生,林漳基;2.6 高放处置回填材料筛选研究[J];中国原子能科学研究院年报;1995年00期
3 马志强;;地埋管地源热泵系统垂直井孔回填材料研究[J];工程勘察;2010年S1期
4 孙家瑛;粉煤灰回填材料性能与应用研究[J];房材与应用;2000年01期
5 范香;易发成;朱宝龙;;集成回填材料的压缩性能研究[J];中国非金属矿工业导刊;2010年02期
6 戴鹏飞;易发成;;集成回填材料受热作用物理性质变化规律[J];广州化工;2012年04期
7 贾永胜;张满荣;黄官狮;;粉煤灰作地基回填材料的施工[J];山西建筑;1998年02期
8 陈巧红;易发成;张涛;;集成回填材料的土水特征曲线测定[J];水文地质工程地质;2012年03期
9 汪龙;方祥位;申春妮;李春海;;膨润土-砂混合型缓冲/回填材料研究现状与展望[J];重庆建筑;2013年03期
10 贾永胜;董燕生;;粉煤灰作地基回填材料的施工[J];建筑工人;1999年11期
11 徐国庆;缓冲/回填材料与添加剂的选择[J];铀矿地质;1996年04期
12 王冲;易发成;吴利;;垂直地埋管地源热泵膨润土基钻孔回填材料导热特性研究[J];中国建材科技;2014年01期
13 杜军;;城市道路沟槽挖掘快速回填材料的研究与应用[J];城市道桥与防洪;2009年03期
14 顾绮芳;杜志超;;回填材料膨润土性质及其某些工程性能研究[J];国外铀金地质;1992年S1期
15 孟召贤;余跃进;郭友明;;浅析回填材料在地源热泵应用中的影响[J];建筑节能;2010年03期
16 王松松;刘光远;杨卫波;;地源热泵钻孔回填材料的特点及其研究进展[J];能源技术;2010年06期
17 崔素丽;张虎元;刘吉胜;梁健;;混合型缓冲回填材料膨胀变形试验研究[J];岩土力学;2011年03期
18 宋熙太;再论柔性回填材料的回填厚度[J];爆炸与冲击;1997年02期
19 庄慧娥;曾继述;夏德迎;;回填材料添加剂对锝和碘阻滞能力的研究[J];中国原子能科学研究院年报;1990年00期
20 马宏权;;土壤换热器回填材料对取放热量的影响[J];中国建设信息供热制冷;2009年11期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 郑诠平;;用有限元方法分析回填材料动力效应[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年
2 崔素丽;刘吉胜;张虎元;梁健;;混合型缓冲回填材料配比优化研究[A];第二届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2008年
3 宋志鑫;包良进;张言;贯鸿志;;~(99)Tc在混合回填材料中的扩散模型计算[A];中国原子能科学研究院年报 2009[C];2010年
4 陈锋;刘伟东;王发军;许宏发;;坑道超挖回填材料对衬砌受力和变形影响分析[A];第十三届海峡两岸隧道与地下工程学术及技术研讨会论文集[C];2014年
5 魏方欣;何玮;刘志辉;徐春艳;李小龙;;缓冲回填材料辐射与热失效时间效应的机理初探[A];第十三届全国核化学与放射化学学术研讨会论文摘要集[C];2014年
6 林钟强;丁建彤;;陶粒用作回填材料的土工性能[A];2004“第七届全国轻骨料混凝土学术讨论会”暨“第一届海峡两岸轻骨料混凝土产制与应用技术研讨会”论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 崔素丽;混合型缓冲回填材料膨胀特性研究[D];兰州大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 鲍远琴;自流平回填材料的研制及其在检查井中的应用[D];合肥工业大学;2013年
2 刘吉胜;石英砂掺量对混合型缓冲回填材料抗剪强度的控制机理研究[D];兰州大学;2010年
3 陈航;混合型缓冲回填材料导热性能研究[D];兰州大学;2014年
4 贾灵艳;混合型缓冲回填材料压缩特性研究[D];兰州大学;2013年
5 邹玲;地埋管地源热泵系统的回填材料与地下传热过程研究[D];华东理工大学;2013年
6 梁健;混合型缓冲回填材料压实性能研究[D];兰州大学;2009年
7 周浪;Eu(Ⅲ)在混合型缓冲回填材料中的迁移研究[D];兰州大学;2014年
8 陈莹;地埋管地源热泵回填材料实验研究[D];中国地质大学(北京);2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978