本课题以高放废物处置库工程屏障中的粘土屏障材料为对象,研究了不同压缩应力状态下粘土体积变形的微观特征、密实度和吸力及渗压梯度对渗透特性的影响、具有不连续面的高压实膨润土的膨胀渗透性能及其微观机理、高碱环境中高压实膨润土膨胀渗透特性、以及粘性土的热传导特性等。主要结论有1、粘土中的孔隙可分为大孔隙、中孔隙、小孔隙和微孔隙,小孔隙占据大部分空间,在各向等压状态下土颗粒发生空间平移使颗粒间变得更为紧密,在K0压缩状态下土颗粒发生旋转使孔隙变得扁平;2、非饱和土的渗透性与其所承受的应力、渗压梯度和基质吸力都有着密切的联系;3、接缝的存在将导致膨润土的膨胀力减小、渗透性增大,从而降低了膨润土在处置库中的自封闭性能;4、在碱溶液入渗作用下,膨润土内部的孔隙率增大,蒙脱石含量减少,进而提高了膨润土的长期渗透性,导致膨润土的封闭和缓冲性能降低;5、饱和粘土的孔隙比越大其热导率越小,随着含水率从饱和状态逐渐降低,初期土样会出现明显体积收缩、热导率升高,而后当含水率降到低于塑限的时候,土样体积收缩速率明显变缓,热导率则逐渐降低。上述研究成果对于我国高放废物地质处置中工程屏障系统设计和建设具有参考价值。
英文主题词Geological disposal of high level radioactive waste; Engineered barriers; Volumetric deformation; Permeability; Thermal conductivity