非饱和膨润土及其掺砂混合物的水力和力学性质

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1、上海大学硕士学位论文非饱和膨润土及其掺砂混合物的水力和力学性质姓名：闫威申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：孙德安20090101一l：海大学硕士学位论文摘要伴随着核工业的发展，产生了大量的放射性核废料，如何安全处置这些具有放射性的核废料己成为核：[业进一步发展必须解决的棘手问题。在核废料中，由于高放射核废料(简称高放废料)的放射性水平高、持续时间长，因此高放废料的处置是核废料处理巾最为重要和复杂的课题。目前同际上公认深层地质处置为高放废料处置最有效的方法，国内对高放废料的处置亦计划采用这一方法。深层地质处置的概念是基于多重工程屏障系统，防

2、止核废料进入自然环境和人类社会。缓冲材料和同填材料是多重工程屏障系统中一道重要的i【：程屏障，对高放废料与生物圈长期安全的隔离起着十分鼋要的防护作用。膨润土及其掺砂混合物由于具有较高的膨胀性、极低的渗透性和优良的核素吸附性能等而被世界各国选作缓冲材料和回填材料的基质材料。本文采用静止侧压力系数固结仪，对膨润土在侧限状态含水量不变的情况下变形特性进行了研究；采用非饱和土固结仪对膨润土掺砂混合物侧限状态常吸力下的变形特性进行了研究，同时分别对试样在压缩过程含水量和饱和度的变化进行了测试分析。在常吸力压缩试验的吸力平衡阶段，试样的孔隙比、含水量和饱和度

3、均发生了变化，本研究对这些变化的原因及趋势进行了分析和讨论。为更准确测量试验过程试样水量的变化，对膨润土掺砂混合物常吸力压缩试验中，不同吸力下高进气值陶瓷板的冲刷(Flushing)系数进行了分析讨论，得到不同常吸力下高进气值陶瓷板的Flushing系数。还分别采用压力板法和滤纸法，对低吸力段和高吸力段膨润土掺混合物的上．水特征曲线进行了量测。分析了混合物的实测土．水特征曲线，得到了混合物的残余含水量、进气值和进水值等土水特性参数。关键词：膨润土；膨润土掺砂混合物；吸力；土．水特征曲线；压缩曲线；缓冲材料；回填材料V上海人学硕士学位论文ABSTR

4、ACTMuchoftheradioactivewastehasbeenproducedwiththedevelopmentofthenuclearindustry．Asaresult，moreandmoreattentionhasbeenpaidtohowtosafelydisposethesenuclearwastes，whichisconsideredtobeakeypointinthefurtherdevelopmentoftheindustry．Amongallthenuclearwaste，thedisposalofthehigh-le

5、velradioactivewasteisanimportantandcomplicatedtaskbecauseoftheirhighradioactiveandtoxic．Thegeologicdisposalofhigh—levelradioactivewaste，whichisregardedasoneofthemostreasonableandeffectiveways，hasbeenwidelyacceptedintheworld．AndtheapproachhasbeenrecognizedadoptedinChina．Thecon

6、ceptofthewayisbasedonthemultiplebarriersystemtoprotestnaturalenvironmentandhumansocietyfromthehigh-levelradioactivewaste．Asallartificialbarrierinthesystem，theengineeredbarriertakesanimportantroleonthelong-termsafetyisolationofthewaste．Withverylowpermeability,highswellingcapac

7、ityandgoodnuclideadsorption，bentoniteandbentonite-sandmixturehavebeenchosenasoneoftheengineeredbarriermaterials，whicharecalledbufferandbackfillmaterials．Theaimofthispaperistopresenttheresultsoftheexperimentalprogrammeperformedtocharacterizethehydro-mechanicalresponseofcompact

8、edbentoniteandbentonite-sandmixture．Theexperimentalworkinthepapercon