石墨-膨润土缓冲材料的最优配置方法
核废料封存到处置库后还会继续释放衰变热,需要加快热量向周边围岩消散,确保处置库处于安全运行状态.而提高缓冲层的导热性能成为解决该问题的突破口.将天然石墨粉掺入到钠基膨润土中,以期配置成导热速度快、隔离能力强的缓冲层回填材料.通过开展石墨-膨润土混合物的自由膨胀率、恒体积膨胀力、饱和渗透系数和导热系数等试验,研究石墨掺入率(Rg分别为5％、10％、15％、20％、30％、40％)和不同粒径(297、150、74、44μm)对其水-力-热性能的影响规律.结果 表明,掺入石墨后显著提高了膨润土的导热性能,但其提升幅度受石墨掺入率、初始含水率和初始干密度等因素影响.综合分析石墨-膨润土混合物的水-力-热性能参数,发现最优石墨掺入率处于15％～20％(质量比)范围内:相同石墨掺入率下石墨粒径为150 μm或74 μm时混合物的水-力性能最优.石墨-膨润土混合物压实后的孔隙分布显示,相同石墨掺入率下石墨粒径过大或者过小都易形成大孔隙.究其原因,天然鳞片状石墨呈扁平状,大部分膨润土颗(团)粒小于石墨,与石墨属于点-面接触方式.尤其是压实程度不高时,膨润土颗(团)粒和石墨接触面处存在大量的孔隙;而且石墨属于憎水性材料,对水分子的拖拽力弱,即使膨润土吸水膨胀后,水分也容易从石墨薄片表面处通过.
石墨-膨润土、粒度、导热系数、孔隙分布
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TU42(土力学、地基基础工程)
三峡库区地质灾害与教育部重点实验室开放基金2018KDZ05;国家自然科学基金项目51579137,51609126;湖北省优秀中青年科技创新团队计划项目T201803;三峡大学学位论文培优基金项目资助2019SSPY022
2019-10-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共10页
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