膨潤土團粒的壓實性能研究
摘要：高放核廢料深地質處置中,膨潤土緩沖/回填材料需要滿足低滲透性要求,實現阻滯地下水入滲和放射性核素泄漏的目標。增強膨潤土防滲能力的常規方法是采用增大壓實功提高其密實度,但該方法十分耗時耗能。為此,嘗試從調整膨潤土團(顆)粒級配角度,探究提高壓實度的有效方法。首先,配置不同團粒級配和初始含水率的膨潤土試樣,再利用壓力機壓實到45kN;最后,采用液氮凍干法干燥不同狀態的試樣,通過壓汞儀獲得其孔隙分布曲線。結果表明:相同壓實荷載下(45kN),干密度隨含水率呈先增大后減小的整體變化趨勢,含水率約為20%時壓實效果最佳,其中O-B組合與A-B-3組合具有雙峰特征;另外,通過調整團粒級配,壓實效果顯著提升,最大干密度由1.64g/cm3提高到1.72g/cm3,其中A-B-3團粒組合效果最好。孔隙分布曲線表明,壓實荷載只能壓縮3.59~0.188μm范圍的孔隙,而對26nm左右的孔隙沒有影響。當含水率超過20%時,依靠增大壓實荷載不能提高其壓實度,但當改變團粒組合后,卻可以有效提高其壓實性能。
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