高压实膨润土膨胀力预测研究

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2018年第12期北京时间：

作者：陈永贵

单位：同济大学

摘要：作为高放射性核废物深地质处置库缓冲回填材料，高压实膨润土的膨胀力是其缓冲性能的关键指标.在详细阐述膨润土水化膨胀过程的基础上，系统总结了膨胀力的预测机理、理论模型及试验验证的最新研究成果.国内外学者主要基于扩散双电子层理论，建立了膨润土膨胀力的预测模型；通过室内试验，研究了初始干密度、初始含水率等因素对膨润土最终膨胀力的影响规律.理论模型与试验结果对比分析表明，现有模型对蒙脱石含量较高、初始干密度较大的膨润土拟合性较差.实际上，高压实膨润土的膨胀过程包括晶层膨胀和扩散层膨胀，而现有理论模型仅适用于膨润土扩散双电层膨胀阶段，无法涵盖膨润土晶层膨胀阶段.同时，现有理论模型仅适用于预测膨润土的最终膨胀力，难以反映出处置库长期运营期间环境变化所导致的膨胀力演化过程.

关键词：核废料处置库, 高压实膨润土, 膨胀力, 晶层膨胀, 扩散双电层膨胀

基金资助：国家自然科学基金项目（41422207；41772279）