回填材料的優(yōu)化集成及其性能研究.pdf

1、本文研究了膨潤土、沸石、凹凸棒石三種礦物材料的基本物理化學(xué)和工程性能，并在前人的工作基礎(chǔ)上配制了四種不同比例的集成回填材料。在此基礎(chǔ)上添加10％的黃鐵礦作為添加劑，分別測定了各集成回填材料的吸附性能、壓實(shí)膨脹性、滲透性能。選取了一種性能優(yōu)異的集成材料測定核素鍶、銫在其中的遷移擴(kuò)散速度，并對其進(jìn)行了綜合性的評價。本文集成回填材料符合放射性廢物地質(zhì)處置回填材料的要求。 1．選取新疆鈉基膨潤土作為基材，與國內(nèi)其它膨潤土對比具有優(yōu)異的性

2、能，同時選擇沸石和凹凸棒石作為添加劑。 2．沸石—膨潤土和凹凸棒石—膨潤土混合物中，膨脹容和膠質(zhì)價隨著膨潤土含量的增加而增大，比重都大于2，塑性指數(shù)均大于10，為粘性土。同一比例條件下下凹凸棒石—膨潤土混合物比沸石—膨潤土混合物的液限高。 3．單一礦物材料對銫的吸附順序為沸石—膨潤土—凹凸棒石—黃鐵礦，對鍶的吸附順序為黃鐵礦—沸石—膨潤土—凹凸棒石。集成材料中沸石—膨潤土混合物對鍶銫的吸附效果好于凹凸棒石—膨潤土混合物，

3、相同配比條件下對銫的吸附性能強(qiáng)于鍶，添加硫鐵礦的集成材料對銫的吸附有促進(jìn)作用。 4．千斤頂壓實(shí)得到的相同材料的試樣干密度大于輕型擊實(shí)得到的干密度。輕型擊實(shí)試樣的膨脹量小于千斤頂壓實(shí)試樣的膨脹量，沸石—膨潤土混合樣的膨脹量小于凹凸棒石—膨潤土混合樣，膨脹力特征也是如此。這與試樣的密度，含水量，以及沸石，凹凸棒石的含量都有關(guān)系。 5．常壓條件下沸石與膨潤土混合物要比凹凸棒石與膨潤土混合物的滲透性好，沸石含量為50％時滲透系數(shù)

4、為4．9×10-7cm/s，凹凸棒石含量為50％時滲透系數(shù)為1．0×10—8cm/s。氮?dú)饧訅簵l件下制樣和測試方法不同，沸石含量為50％時滲透系數(shù)為7．781×10—10cm/s，凹凸棒石含量為50％時滲透系數(shù)為4．54×10—10cm/s，添加10％硫鐵礦后滲透系數(shù)略有增加，但其數(shù)量級保持不變。 6．經(jīng)優(yōu)化集成的回填材料（膨潤土：沸石：黃鐵礦=63：27：10）對核素鍶銫阻滯性能較好，其遷移速率和擴(kuò)散系數(shù)均較?。≧Sr=15．