發(fā)布時間：2024-12-19 04:50

　　 高放廢物深地質處置采用多重屏障設計體系,緩沖材料是位于廢物罐和圍巖之間的一道重要的人工屏障。在放射性衰變熱、地下水入侵和圍巖應力等作用下,緩沖材料經歷復雜的熱-水-力耦合過程,評價其長期性能對高放廢物地質處置庫的穩(wěn)定運行至關重要。緩沖材料模型試驗是研究膨潤土在多場耦合環(huán)境下性能變化的重要途徑。中型實驗臺架是大型實驗臺架(China-Mock-up)的重要補充,用來模擬與大型實驗臺架邊界相同的環(huán)境下,即熱量和水分別從緩沖材料的不同側向另一側傳遞和滲透的條件下膨潤土的行為特征。通過實時監(jiān)測緩沖材料在長期加熱和加水條件下的溫度、相對濕度、力學等特征參數,揭示了在熱-水-力耦合條件下緩沖材料的性能變化規(guī)律,同時對臺架進行了拆解,對拆解樣品的含水量、干密度和微觀結構等進行了分析測試,研究結果可為高放廢物處置庫緩沖材料的工程設計提供參數支持。

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【部分圖文】：

圖1 高壓實膨潤土塊

實驗所用的地下水采自我國高放廢物地質處置庫首選預選區(qū)甘肅北山地區(qū)。所用水樣為深部地下水，測量環(huán)境相對濕度為20%，溫度為20℃，其各離子含量(mg/L)見表2。1.2試驗裝置

圖2 緩沖材料模型試驗裝置示意圖

2013年4月實驗臺架安裝完成后，對傳感器出線口等處進行密封，連接并調試數據采集系統、供水系統和溫度控制系統。該臺架采用底部加熱，頂部進水的試驗方式，用以模擬大型實驗臺架中部加熱區(qū)的邊界條件。經過一段時間的試運行，各個傳感器采集正常。開始采用逐滴持續(xù)加水的方法，每天加水3次，每次....

圖3 中型實驗臺架運行圖

經過一段時間的試運行，各個傳感器采集正常。開始采用逐滴持續(xù)加水的方法，每天加水3次，每次加水10g，每天記錄各個傳感器的數值，根據溫濕度的變化，及時調整進水量和進水方式。待膨潤土遇水膨脹后，采用0.05～0.5MPa的進水壓力開展試驗。2013年11月開啟加熱系統，從室溫開始....

圖4 中型實驗臺架溫度變化曲線

當關閉加熱器進行拆解時，溫度迅速下降至室溫。同時還可以看出，在腔體四周安裝保溫材料后，試驗臺架中不同位置的溫度均有不同程度的升高，這也說明周圍環(huán)境的變化對緩沖材料溫度場的分布有所影響。從側面亦可知，處置庫圍巖的導熱性能對整個處置庫的安全穩(wěn)定運行有重要的影響。2.2相對濕度演化過....

本文編號：4017686