混合型緩沖回填材料的壓實和滲透特性

更新時間：2008-11-18 09:45 來源：環(huán)境污染與防治作者: 閱讀：801

摘要：混合型緩沖回填材料是世界高放廢物地質處置領域的主流開發(fā)方向。膨潤土中添加一定量的石英砂，既能滿足對放射性核素的有效攔截，又能優(yōu)化回填設計與施工性能。綜合分析了石英砂粒徑、摻砂率、壓實功能等對膨潤土-砂混合物壓實指標的影響，分析了壓實膨潤土-砂的滲透性能，以期望對中國緩沖回填材料開發(fā)有指導意義。

關鍵詞：高放廢物緩沖回填材料膨潤土-砂壓實性能滲透系數(shù)

1 混合型緩沖回填材料

高放廢物含有放射性強、發(fā)熱量大、毒性大、半衰期長的核素，需要與人類生存環(huán)境長期、可靠地隔離。深部地質處置據(jù)認為是目前可行性最好的處置方案。高放廢物深部地質處置的工程屏障體系中，緩沖回填材料是阻截放射性核素向地下水環(huán)境遷移的最主要包封設施。膨潤土因具有極低的滲透性和極高的吸附性，是理想的緩沖回填材料主料。使用純膨潤土作為緩沖回填材料，存在兩個難以克服的弊端。一是膨潤土的熱傳導性能低，不利于放射性廢物輻射熱量散發(fā)到周圍的洞室圍巖中去，這可能導致緩沖層溫度升高超過100 ?C，液態(tài)水氣化后產(chǎn)生過大的水氣壓力。二是純膨潤土的可施工性差，難以壓實到預定的最大干密度。向膨潤土中添加石英砂，在不顯著降低膨潤土主料的防滲性能、膨脹自愈性能、吸附性能的前提下，可明顯提高其熱傳導能力和力學強度。通過優(yōu)化膨潤土主料與石英砂骨料的配合比例，開發(fā)出的混合型緩沖回填材料，不僅能滿足回填設計、施工的技術要求，還能勝任對放射性核素的安全屏障功能。1985年以來，我國高放廢物處置領域關于緩沖回填材料的研究，圍繞膨潤土主料的篩選，初步認為，內蒙古高廟子膨潤土是我國高放廢物緩沖回填材料的適宜材料。

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