混合型緩沖回填材料壓實性能研究.pdf

1、高放廢物含有放射性強、發(fā)熱量大、毒性大、半衰期長的核素，需要與人類生存環(huán)境長期、可靠地隔離。深地質處置是目前可行性最好的處置方案。高放廢物深地質處置的工程屏障體系中，緩沖回填材料是阻截放射性核素向地下水環(huán)境遷移的最主要包封設施。膨潤土因具有極低的滲透性和極高的吸附性，是理想的緩沖回填材料。但使用純膨潤土作為緩沖回填材料，存在兩個難以克服的弊端。一是膨潤土的熱傳導性能低，不利于放射性廢物輻射熱量散發(fā)到周圍的洞室圍巖中去，可能導致緩沖層溫度

2、升高超過100℃，液態(tài)水氣化后產生過大的水汽壓力；二是純膨潤土塑性過高，加水制樣過程中“團?；眱A向及不均勻濕化現象極其明顯，可調理性差，難以壓實到預定的最大干密度。 目前，開發(fā)膨潤土-砂混合物作為緩沖回填材料，是世界高放廢物地質處置領域的主流方向。膨潤土中添加一定量的石英砂，既能滿足力學強度、熱傳導性能和防滲阻隔能力，又能優(yōu)化回填設計與施工性能。1985年以來，我國高放廢物處置領域關于緩沖回填材料的研究，主要圍繞膨潤土主料的篩

3、選，初步認為，內蒙古高廟子膨潤土是我國高放廢物緩沖回填材料的適宜材料。高放廢物地質處置設施中緩沖回填材料施工，目前的預想方案有兩類：現場原位壓實法、預制塊現場砌筑法。因此，本文試驗研究了內蒙古高廟子鈉基膨潤土添加不同含量石英砂之后的動力擊實和靜力壓實性能，分析了較低、較高摻砂率和壓實能影響壓實效果的可能機理，以及最大干密度與最優(yōu)含水率相關關系。 研究數據表明，不同摻砂率的膨潤土-砂混合物，最大干密度與最優(yōu)含水率存在統一的冪函數關