缓冲区膨润土材料均匀化研究进展与展望

作     者：邓荣升 DENG Rongsheng

作者机构：同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 

出 版 物：《中南大学学报（自然科学版）》 (Journal of Central South University:Science and Technology)

年 卷 期：2023年第54卷第6期

页      面：2244-2256页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42272324)。 

主　　题：膨润土均匀化 高放废物 深地质处置 缓冲材料 膨润土块体 膨润土颗粒 

摘      要：缓冲区膨润土材料的均匀化对于处置库的长期安全运营具有重要影响,本文从缓冲区材料不均匀性的来源、国内外试验研究以及均匀化过程的影响因素3个方面,阐述了缓冲区材料均匀化的研究进展,并对该领域的未来发展方向进行了展望。研究结果表明:缓冲区的不均匀性主要来自于储存、运输过程中材料的离析效应、初始状态下材料之间的干密度差异性以及运营过程中地下水冲蚀导致的材料重分布。目前,试验从宏观层面重点关注了均匀化过程中干密度、含水率和膨胀力的变化,从微观层面借助μ-CT技术和压汞(MIP)试验探讨了微观孔隙结构特征的演化规律。FEBEX现场试验结果表明,即使缓冲区整体趋于饱和状态,在初始状态下,材料干密度的不均匀分布仍会持续存在。因此,目前采用的平均干密度指标并不能完全表征膨润土材料的水力学性能。预测处置库运营期间材料的时间与空间分布、评估最终残余不均匀程度对处置库的影响,这是未来需要重点关注的问题。