碱热耦合的膨润土-花岗岩岩屑混合物膨胀特性

2022-12-02 11:55秦爱芳胡宏亮
关键词:膨润土岩屑蒙脱石

秦爱芳,胡宏亮

(上海大学土木工程系,上海 200444)

核电行业的快速发展带来一个不可忽视的问题,即如何安全有效地处置高水平放射性废物(简称高放废物).高放废物中含有大量放射性核素,放射性水平高且衰变周期长.目前,国际上普遍采用深层地质处置库的方法来处理高放废物,即在深层地下建造一个由废物罐、缓冲回填材料和围岩组成的多屏障系统[1].

在处置库的长期运营过程中,核素的衰变热会使处置库内部不断升温.在高温环境下,处置库的主要建筑材料——混凝土会加速老化衰解,产生的大量OH-与地下水相互作用后会形成高碱性孔隙水,进而降低缓冲回填材料的屏障性能[2].

陈宝等[3]研究了NaOH溶液对高庙子(Gaomiaozi,GMZ)膨润土的渗透特性和膨胀特性的影响,发现试样的膨胀力随着浓度的增加而降低,渗透系数随着浓度的增加而增大.Savage[4]研究发现,混凝土在老化作用下产生的孔隙溶液与膨润土会发生反应,从而导致蒙脱石的溶解,降低了膨润土的膨胀性能.Sun等[5]研究了混凝土衰减液对膨润土矿物成分和微观结构的影响,发现试样膨胀力降低的原因是蒙脱石在混凝土衰减液入渗下会逐渐溶解,并产生没有膨胀能力的次生矿物.Villar等[6]研究了温度对FEBEX膨润土的膨胀特性的影响,发现其膨胀变形和膨胀力均随温度的升高而降低.Ye等[7]研究了pH值为8、10和12的溶液分别在25、60和80°C反应温度下对高庙子膨润土的膨胀特性的影响,发现试样的膨胀力随pH值的增大而降低,随温度的升高而降低.Fern´andez等[8]将0.25 mol/L NaOH溶液通入La Serrata膨润土和水泥组成的系统中,研究在25、60和120°C反应温度下膨润土的矿物成分和微观结构,发现蒙脱石溶解程度随着温度的升高而增大.

为了改善膨润土的热传导性能、可施工性和强度特性等性质,国内外学者都尝试采用膨润土-添加剂混合物作为缓冲回填材料,并就不同种类和掺量的添加剂对膨润土屏障性能的影响进行研究.刘月妙等[9]研究了GMZ01膨润土及其与石英砂、石墨的混合材料的导热性能,发现将石英砂和石墨作为添加剂可以明显提高缓冲回填材料的导热性能和热扩散性能.王志俭等[10]对膨润土-砂混合物的膨胀特性进行试验,发现初始含水率对试样最终膨胀率没有影响,但对膨胀速率有较大影响.Zhang等[11]研究了NaCl-Na2SO4溶液浓度对膨润土-砂混合物膨胀特性的影响,发现试样的最大膨胀应变和最大膨胀力均随溶液浓度的增加而降低,随掺砂率的增加而降低.Cuisinier等[12]通过压汞试验研究碱性溶液侵蚀前后试样的微观结构,发现纯膨润土被侵蚀后孔隙率和大孔隙数均明显增加,而50%砂和50%膨润土的膨润土-砂混合物被侵蚀后的微观结构只受到轻微影响.

除了石英砂和石墨这两种添加剂外,在深层地质处置库预选场址甘肃北山地下围岩中,开挖巷道时切割花岗岩产生大量的碎石和粉屑,将这种花岗岩碎屑作为添加剂具有成本低廉、易于获得、导热性能优良、对处置库水化学环境影响小、与围岩相容性好等优点,是潜在的添加剂备选材料,国内外学者已经对其进行了一些相关研究.谢敬礼等[13]采用瞬变平面热源法研究高庙子膨润土及其混合材料的导热性能,发现花岗岩碎屑能有效提高膨润土的导热系数.Villar[14]通过盐溶液和去离子水对70%花岗岩-30%膨润土混合物进行渗透试验,发现盐溶液入渗时的渗透系数高于去离子水入渗时的渗透系数.Mata等[15]研究了盐溶液浓度对MX-80钠基膨润土和花岗岩岩屑混合物水力特性的影响.Chen等[16]研究了添加剂种类对高庙子膨润土混合物膨胀特性的影响,发现当添加剂掺量相等时,膨润土-花岗岩岩屑混合物比膨润土-砂混合物具有更优异的膨胀性能.

目前,国内学者对于常温下碱性溶液对膨润土膨胀特性的影响的研究较多,但就碱性溶液及温度对膨润土混合材料膨胀特性的研究很少.我国拟选用产自内蒙古兴和县的高庙子膨润土作为核废料深层地质处置的缓冲回填材料.因此,开展不同环境温度下碱性溶液入渗时高庙子膨润土-花岗岩岩屑混合物膨胀特性试验研究非常必要.本工作制备了不同花岗岩岩屑掺量的高庙子膨润土混合材料,进行了不同浓度碱性溶液与不同温度耦合时的膨胀力试验,讨论了掺岩率、溶液浓度、试验温度对膨润土混合材料膨胀特性的影响,为深地质处置库缓冲回填材料的选择提供一定的参考.

1 试验概况

1.1 试验材料

试验所用膨润土为产自内蒙古兴和县的高庙子膨润土(简称GMZ膨润土),经过粉碎筛选等步骤制成粒径小于200目的粉末状土样,天然含水率为7.4%,各主要矿物成分含量和物理参数如表1所示.试验所用花岗岩岩屑为矿厂在花岗岩石材切割时产生的碎石粉末,试验前已用碎石机将其中碎石碾碎成细颗粒,并筛选成粒径为100目的岩屑颗粒,主要矿物成分是石英、长石和云母,各矿物成分含量和物理参数如表2所示.图1为膨润土和花岗岩岩屑的颗粒级配曲线.根据郭永海等[17]的研究,高放废物处置库预选场址北山的地下水中阳离子以Na+为主,考虑到蒙脱石具有较强的阳离子交换性,试验时以去离子水为溶剂,NaOH为溶质,以模拟深地质处置库中可能产生的碱性孔隙水.

图1 GMZ膨润土和花岗岩岩屑的颗粒级配曲线Fig.1 Grain grading curves of GMZ bentonite and crushed granite

表1 GMZ01膨润土各矿物成分和物理参数Table 1 Mineralogical composition and physical parameters of GMZ01 bentonite

表2 花岗岩岩屑各矿物成分和物理参数Table 2 Mineralogical composition and physical parameters of crushed granite

1.2 试验方法

制样时首先将花岗岩岩屑放入105°C烘箱烘干至恒重,再按照目标含水率7.4%计算所需的去离子水,采用湿喷法均匀喷洒在颗粒表面,并在喷洒的过程中搅拌均匀,最后用保鲜膜密封,在恒温恒湿箱中养护72 h以上.

按照不同掺岩率(花岗岩岩屑干重与膨润土-花岗岩岩屑混合物干重之比)制备所需的混合材料,用搅拌机充分搅拌均匀,密封后静置备用.取目标干密度为1.7 g/cm3,并考虑压样损失混合物重量,将称量好的混合物缓慢均匀地倒入自制压样模具中,控制万能压力机加载速率为0.2 mm/min,压制成高度10 mm、底面积30 cm2的圆饼状试样.为防止试样回弹,压到预定高度后保持压力不变30 min.压制完成后测得试样干密度为(1.70±0.01)g/cm3.

试验所用仪器为南京宁曦土壤仪器有限公司生产的WG型三联高压固结仪,杠杆比为1∶24.考虑到由铜、铁等金属制成的固结盒与碱性溶液接触后会发生腐蚀变性,影响溶液中离子含量,为保护试验仪器和控制试验误差,本工作采用耐腐蚀材料即聚四氟乙烯(poly tetra fluoroethylene,PTEE),按照原金属固结盒加工定制等尺寸的新型耐腐蚀固结仪.该新型耐腐蚀固结仪仍使用原分级砝码加载系统.

试验时将装有NaOH溶液的试剂瓶放入恒温水浴锅中,用蠕动泵将溶液通入固结盒底部,再用另一蠕动泵将固结盒顶部的溶液抽回试剂瓶中,通过将恒定温度的溶液与固结盒中的溶液不间断循环,提供试验所需温度.为了避免水分蒸发而改变溶液浓度,在固结盒和试剂瓶的溶液表面倒入一层硅油液封,并且将连接蠕动泵的软管用铝箔胶带包裹,避免循环过程的热量散失而导致软管中溶液温度下降.试验装置如图2所示.

图2 试验装置示意图Fig.2 Conceptual diagram of test device

膨胀力试验采用等体积法.试验步骤如下:首先将试样放入固结盒中,施加一定的预压力,使固结仪、透水石和试样之间接触良好,将此时百分表读数作为初始读数;然后缓慢加入溶液,试样开始吸水膨胀,当百分表指针开始顺时针转动时,立即增加砝码,并使指针回到初始读数;当百分表发生逆时针转动时,表明膨胀力下降,立即减少砝码并使指针回到初始读数,实时记录膨胀力的变化,直到在某一级荷载下指针保持不变,则认为试验结束.

由于地下水在入渗时首先被缓冲层与围岩交界面材料吸水饱和,因此本工作主要考虑该区域在处置库封闭前后温度的差异.对于处置库封闭前温度,根据北山预选场址深钻孔的地温测量结果[18]可知,地温梯度为0.024°C/m.假定地表温度为10°C,以处置库设计深度500 m为例,处置库巷道位置围岩温度大约为22°C,因此本工作取25°C.对于处置库封闭后温度,根据瑞士FEBEX原位试验数据[19]和我国的大型实验台架(China-Mock-Up)研究[20],缓冲层最外侧区域温度峰值为40~50°C之间.根据上述研究,本工作选用25和50°C两个温度进行对比试验.膨胀力试验参数设计如表3所示,对于不同掺岩率试样,均设计3种入渗碱性溶液浓度.对于纯膨润土材料,额外进行去离子水饱和膨胀力试验作为比较基准.

表3 膨胀力试验参数Table 3 Parameters of tests of swelling pressure

2 试验结果和分析

2.1 膨胀特性与时间的关系

图3为不同掺岩率的试样膨胀力时程曲线.

由图3(a)和图3(b)可以看出,当去离子水入渗时,纯膨润土试样的膨胀力迅速增大到第一个峰值,然后小幅回落,随后再次增大到最大值并趋于稳定.而当碱性溶液入渗时,试样膨胀力不断增大到最大值后均出现下降趋势,其中0.1 mol/L NaOH溶液入渗时,时程曲线出现下降后回升再下降的现象,呈双峰结构特征;而当0.5和1.0 mol/L NaOH溶液入渗时,膨胀力由最大值不断下降至稳定值,时程曲线呈单峰结构特征.

图3 膨胀力时程曲线Fig.3 Evolution curves of swelling force

对于膨胀力时程曲线的双峰结构特征,可从纯膨润土膨胀力形成机理来解释,图4为纯膨润土膨胀过程微观结构变化[21-23],由图可知,膨润土初始阶段含有层间孔隙、集合体内孔隙和集合体间孔隙.整个膨胀过程可根据膨润土孔隙的水化顺序分为晶层膨胀和双电层膨胀,晶层间可交换阳离子水化发生晶层膨胀,对应蒙脱石单元层间孔隙吸水(第一阶段);然后发生双电层膨胀,晶层表面的负电荷使水分子定向排列形成双电层(diffusion double-layer,DDL),此过程会使层叠体分裂成多个层单元,层单元在填充集合体间的孔隙时会使土体体积变小,导致膨胀性能略微下降(第二阶段);随着双电层继续膨胀,对应集合体内孔隙和集合体间孔隙不断吸水,土体膨胀性能继续提升(第三阶段).由此分析可得,膨胀力时程曲线出现下降后回升现象主要是受双电层膨胀影响.对于碱性溶液入渗试样,双电层的形成与溶液中的阳离子浓度有关,随着入渗溶液浓度的增加,双电层厚度减小,从而降低了黏土颗粒之间的排斥力,使得宏观上双电层引起的膨胀力增长速率下降.Tripathy等[24]研究发现,膨润土的双电层厚度与入渗溶液浓度的平方根成反比.另外,高浓度碱性溶液会与蒙脱石发生反应,减少了膨胀性黏土矿物的含量,矿物变化导致膨胀力下降.综合溶液浓度对双电层膨胀的抑制和对膨润土成分的影响,故膨胀力曲线在高浓度溶液入渗时下降后未出现回升.

图4 膨润土水化过程微观结构[21-23]Fig.4 Microstructures of bentonite during swelling process[21-23]

为了研究不同浓度的碱性溶液对膨润土各矿物含量的影响,在25°C试验温度下将纯膨润土在碱性溶液饱和膨胀力试验完成后放在105°C烘箱静置24 h,再进行X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)矿物分析试验,检测试样均进行平行试验,矿物成分分析结果如表4所示,其中膨胀性矿物成分为蒙脱石.由表4可知,方英石的含量随着浓度的增加明显减少,这是由于方英石的化学成分SiO2会与NaOH发生反应,反应式如式(1)所示.蒙脱石含量随浓度增加而减少,而长石类矿物含量增加,这是因为蒙脱石(Al2Si4O10(OH)2)与NaOH会反应生成长石(Na2AlSi3O8),反应式如式(2)和(3)所示.由此可以推测碱性溶液会使蒙脱石部分溶解,生成无膨胀能力的次生矿物,破坏了蒙脱石的T-O-T有效结构,从而降低了试样的膨胀性,且碱性溶液浓度越高,蒙脱石溶蚀程度越大.

表4 不同碱性溶液饱和后高庙子膨润土的矿物成分Table 4 Mineralogical composition of GMZ bentonite saturated by different alkaline solutions%

比较图3中0.1 mol/L NaOH溶液饱和时的不同掺岩率试样,只有纯膨润土的膨胀力时程曲线出现了双峰结构,其他掺岩混合物均是单峰结构,这主要是由掺岩混合物的骨架组成与纯膨润土的差异导致的.分析图1可知,本工作使用的膨润土和花岗岩岩屑中值粒径分别在0.01和0.14 mm左右,相差一个数量级,故可将膨润土和岩屑看成细颗粒和粗颗粒.当掺岩率较低时,混合物的整体骨架主要由细颗粒组成,此时竖向压力由细颗粒互相连接传递,骨架稳定性由细颗粒决定;而对于掺岩率较高的混合物,随着膨润土不断吸水饱和,混合物中孔隙被填满,粗颗粒与粗颗粒之间由大量细颗粒聚合体形成传力路径,虽然粗颗粒的数量远少于细颗粒,但岩屑颗粒压缩性低,且由于颗粒粒径较大,在空间中错动翻转所克服的阻力较大,故在膨润土中掺花岗岩岩屑可提高混合物骨架稳定性.由此分析可得,对于掺岩混合物,当膨润土双电层膨胀时,虽然层叠体水化并重组排列会引起膨润土集合体受力发生改变,但岩屑颗粒可承担膨润土转移的压力,减少混合物骨架塌缩变形,进而不会出现双峰结构特征.

2.2 膨胀特性与碱性溶液浓度的关系

综合图3来看,碱性溶液饱和试样膨胀力时程曲线均出现膨胀力衰减现象,因此可将曲线分为3个阶段,分别为膨胀力增长阶段、衰减阶段和稳定阶段.对于膨胀力增长阶段,在25°C时,膨胀力随时间增大的速度与溶液浓度有关,浓度越高,增大速度越慢;在50°C时,膨胀力随时间增大的速度明显加快,但溶液浓度对增大速度几乎没有影响.对于膨胀力衰减阶段,在25°C时,溶液浓度越高,膨胀力越先出现衰减,并且衰减速度越快,衰减量也越多;在50°C时,膨胀力衰减趋势更明显,衰减速度也较快.

为了更加直观地分析溶液浓度和掺岩率以及温度对掺岩混合物膨胀特性的影响,本工作对膨胀力时程曲线中几个关键数据进行了统计.

(1)膨胀力衰减起始时刻TⅠ:对于单峰结构时程曲线,为峰值开始下降时对应的时刻;对于双峰结构时程曲线,为第二个峰值开始下降时对应的时刻,单位h.

(2)最大膨胀力Pmax:试样膨胀力在增大过程中所能达到的最大值,对应时程曲线最高点,单位MPa.

(3)稳定膨胀力Pfinal:试样膨胀力经过衰减后达到的稳定值,对应时程曲线最终不变值,单位MPa.

(4)膨胀力衰减率φ:表示膨胀力的衰减程度,定义为

将上述4种关键数据与溶液浓度的关系整理如图5所示.

在图5(a)中,膨胀力衰减起始时刻随浓度的增加而降低,表明浓度越高,膨胀力越早出现衰减;在50°C时,衰减起始时刻均明显提前,可知温度升高能使试样更早出现膨胀力衰减.对于试样BG-Ⅱ和BG-Ⅲ,在50°C时,衰减起始时刻位于1.5~2.5 h之间,溶液浓度对衰减起始时刻影响不明显.

由图5(b)可知,相同试样在0.1 mol/L NaOH溶液入渗时Pmax均最大,Pmax随溶液浓度增加而降低.比较同浓度碱性溶液在两种温度下的试样Pmax,发现Pmax在50°C时均较小.对于试样BG-Ⅱ和BG-Ⅲ,溶液浓度对Pmax的影响与温度有关,在50°C,3种浓度溶液入渗后试样Pmax随浓度增加而降低的程度明显小于25°C,这是由于膨润土双电层的影响.双电层理论是指土颗粒表面的负电荷会吸附溶液中的阳离子,在阳离子外形成结合水膜.当温度升高时,结合水分子的自由运动加快,会有一部分结合水逃离双电层的束缚转变成自由水,结合水的含量会随温度升高而降低[25].因此,当温度较高时,试样双电层膨胀程度下降较大,但层间阳离子水化能力是一定的,故在50°时,3种浓度溶液入渗后试样Pmax主要由晶层膨胀决定,表现为差值明显变小.

图5 膨胀特性与溶液浓度的关系Fig.5 Relationships between swelling characteristic and concentration of solution

比较图5(b)和(c)可知,Pfinal随浓度的增加而降低,从数据点连线的斜率来看,相比于Pmax,Pfinal随浓度增加而降低的趋势更明显,这是由于膨胀力的衰减程度与溶液浓度有关.图5(d)为各试样膨胀力衰减率,由图可知,碱性溶液浓度越高,φ越大.这可以由表4中纯膨润土XRD分析结果来解释,碱性溶液浓度越高,蒙脱石含量会越低,所以混合物中膨润土被溶蚀程度越大,导致φ越大.另外,相同试样在50°C时的膨胀力衰减率均大于25°C时的膨胀力衰减率,说明混合物的膨胀力衰减程度不仅与溶液浓度有关,而且与温度有明显关系.这是因为蒙脱石被碱性溶液腐蚀的程度与温度有关,温度越高,微观上蒙脱石含量下降越多,导致宏观上膨胀力下降越多.很多学者都研究了碱性溶液对蒙脱石的腐蚀程度与温度的关系.Fern´andez等[26]研究表明,在碱性环境下,膨润土中的蒙脱石含量会随着温度的升高而明显降低.Ye等[7]也发现GMZ膨润土在pH=10和12的碱性溶液入渗时,蒙脱石含量会随温度的升高而显著降低.比较图5(d)中相同试样在不同入渗碱性溶液浓度下的3条膨胀力衰减率连线,发现在25和50°C时两条连线之间基本呈平行关系,说明在两种温度下,溶液浓度对膨胀力衰减率的作用基本不受温度影响.S´anchez等[27]研究了FEBEX膨润土在25和75°C下0.1、0.25和0.5 mol/L NaOH入渗时试样中蒙脱石含量随时间的变化,发现当温度较高时,蒙脱石含量下降更多,但在同一浓度下两种温度的试样蒙脱石含量差值相近,并且该差值与碱性溶液浓度没有明显的直接关系.图5(d)中的连线平行是因为掺岩混合物中膨胀力下降,这是由于蒙脱石被碱性溶液溶解,但温度升高引起蒙脱石溶解增加的程度与溶液浓度无明显关系,故对于相同掺岩率试样,温度变化引起的膨胀率、衰减率增长在3种浓度下基本相同.

2.3 膨胀特性与掺岩率的关系

图6为试样膨胀特性与掺岩率的关系.由图6(a)可知,在25°C时,掺岩率越大,膨胀力衰减起始时刻越晚.根据前文的分析,膨胀力衰减起始时刻可看成第一阶段和第二阶段的分界点,衰减起始时刻与膨胀力增长完成时间有关.由图3可知,在25°C时,第一阶段膨胀力增长速度随掺岩率增加而降低,产生该现象的原因主要是:岩屑颗粒粒径较大,会阻碍溶液在混合物中扩散,掺岩率越高的试样,溶液在孔隙中的渗流路径越长,溶液扩散越慢,导致膨胀力增长速度越慢,试样越晚出现膨胀力衰减.在50°C时,掺岩率越高,则膨胀力衰减起始时刻越早.原因一方面是由于当温度升高时,蒙脱石层间水分子黏滞系数下降,溶液在孔隙中的渗流速度将加快,从图3也可看出,在50°C时,膨胀力增长速度均明显加快,掺岩率对膨胀力增长速度基本无影响;另一方面由于花岗岩岩屑亲水性较低,混合物饱和时大部分溶液被膨润土颗粒所吸收,在混合物总干重不变的情况下,随着掺岩率的增加,单位体积内膨润土含量下降,故膨胀力增长完成所需时间也缩短.

图6 膨胀特性与掺岩率的关系Fig.6 Relationships between swelling characteristic and granite mixing rate

由图6(b)和(c)可知,Pmax和Pfinal均随掺岩率的增加而降低,但降低的程度随掺岩率的增加而减小,说明在膨润土中掺加适量岩屑,可有效抑制混合物的膨胀力,随着掺岩率的增加,这种抑制作用有所减弱.并且可以发现,在50°C时,相同试样Pmax和Pfinal均比25°C时小,这与图5(b)和(c)中温度对Pmax和Pfinal的影响规律一致.在50°C时,Pmax和Pfinal随掺岩率的增加而降低的程度均更明显.这主要可从两方面来解释,一方面是由于花岗岩岩屑的热传导系数远大于膨润土,所以在膨胀力增长阶段,当50°C的溶液入渗时,掺岩率较高的试样导热性能越强,内部温度上升越快,而温度越高蒙脱石层间水分子黏滞系数越低,蒙脱石吸水性降低导致最大膨胀力随掺岩率增加而明显降低;另一方面,根据前文的分析,内部温度越高时蒙脱石溶蚀程度越大,导致试样膨胀特性下降,综合两方面原因,当温度较高时,掺岩率对Pmax和Pfinal的影响更明显.

不同掺岩率下各试样膨胀力衰减率如图6(d)所示.从图中可以看出,在同一温度和入渗溶液浓度情况下,低掺岩率(<6%)下,φ随掺岩率增加而减小;高掺岩率(>6%)下,掺岩率对φ基本没有影响,这可以通过岩屑颗粒对骨架稳定性的影响以及花岗岩材料的耐碱性进行解释.对于掺岩混合物试样,当碱性溶液入渗时,膨润土颗粒吸水饱和形成膨润土集合体,该膨润土集合体与岩屑颗粒共同形成混合物骨架结构.岩屑材料具有耐碱性,其主要矿物石英、长石和云母均不与碱性溶液发生反应,虽然部分膨润土会被碱性溶液溶蚀导致膨润土集合体出现少量空隙,但岩屑颗粒仍然与大部分膨润土集合体接触,两种材料相互传力提高了骨架的整体稳定性,所以在膨润土中掺入花岗岩岩屑能有效降低试样因碱性溶液入渗导致的膨胀力衰减.而在高掺岩率(>6%)下,岩屑颗粒对整体结构的稳定性提高有限,随着掺岩率的增加,φ变化较小.

3 结论

(1)当0.1 mol/L NaOH溶液和去离子水入渗时,纯膨润土膨胀力时程曲线出现双峰结构特征,而随着入渗溶液浓度增加和掺入花岗岩岩屑,膨胀力时程曲线均变为单峰结构.当碱性溶液入渗时,膨胀力时程曲线可分为3个阶段:增长阶段、下降阶段、稳定阶段.

(2)试样最大膨胀力和稳定膨胀力均随溶液浓度的增加而减小,并且膨胀力衰减率随浓度的增加而增大.结合矿物分析结果,发现碱性溶液会使膨润土中的矿物含量发生变化,蒙脱石含量随浓度增加而下降.

(3)试样的最大膨胀力和稳定膨胀力随掺岩率的增加而降低,膨胀力衰减率随掺岩率的增加而降低.在膨润土中掺入花岗岩岩屑可以提高骨架结构稳定性,岩屑与膨润土共同承担竖向应力,当碱性溶液入渗时,掺入岩屑材料可减弱试样膨胀力衰减的程度.

(4)当掺岩率相同、入渗溶液浓度相同时,与试验温度为25°C的试样相比,试验温度为50°C的试样膨胀力增长速率明显加快,最大膨胀力和稳定膨胀力均减小.膨胀力衰减率随温度的升高而增大.

猜你喜欢
膨润土岩屑蒙脱石
基于膨润土的阻隔帷幕材料研究现状
复杂工况下大位移井岩屑运移与参数优化研究*
浅述优质矿物材料膨润土
南海东部大位移井岩屑床动态运移与参数优化*
枯草杆菌二联活菌颗粒联合蒙脱石散治疗腹泻患儿的效果分析
蒙脱石中元素杂质铅的质量控制
南海大位移水平井中新型岩屑床破坏器的应用
我国膨润土开发利用现状和对策建议
盐溶液浸润下团粒膨润土的膨胀与渗透性能研究
改性蒙脱石对黄曲霉毒素B1 和玉米赤霉烯酮的吸附研究