盐溶液对高庙子钠基膨润土膨胀性能的影响

内蒙古高庙子钠基膨润土被确定为我国高放核废物深地质处置库的缓冲回填材料,为研究其在化学屏障方面的表现,对在NaCl,KCl,CaCl_2,MgCl_24种浓度均为0.5 mol/L的盐溶液及蒸馏水入渗下的内蒙古高庙子钠基膨润土试样进行了自由膨胀率及膨胀力试验。结果表明:膨润土试样的竖向膨胀力大于其径向膨胀力,且在初始阶段膨润土膨胀力发展迅速,一段时间后增长减缓并趋于稳定;盐溶液作用下的膨润土膨胀性能发生了衰减,且不同盐溶液(即不同金属阳离子)对膨润土膨胀性能有着显著不同的影响;膨润土的自由膨胀率与其膨胀力成正相关,即自由膨胀率越大,则相应的膨胀力也越大,Na^+,K^+对高庙子钠基膨润土膨胀性能的削弱作用均要强于Ca^(2+),Mg^(2+),即在研究范围内,低价阳离子对高庙子钠基膨润土膨胀性能的影响要大于高价阳离子;膨润土径向膨胀力与竖向膨胀力的比值为0.6左右,且该比值与入渗液的种类无关。研究结果可为高庙子钠基膨润土化学屏障性能的判定提供依据。

土层自膨胀锚固体不同膨胀剂掺量试验研究

为了提高锚杆支护结构的极限抗拔力,研发了一种掺入较多HCSA型膨胀剂的自膨胀式扩体锚固体,并阐明了其极限抗拔力提升机制.但自膨胀式扩体锚固体在低刚度的土体中的极限抗拔力提升效果以及施加不同覆土压力下的极限抗拔力的提升效果正处于研究之中.试验选取硬塑性土体,分别施加不同覆土压力,采用不同锚固长度锚杆,测试锚固结构抗拔力和膨胀应力的演化规律,并建立应力、抗拔力与膨胀剂掺量的关系,然后推导出在各向同性的初始地应力中应力与锚杆长度的预测公式,以及验证径向膨胀力对极限剪应力提升的关系.该研究能为自膨胀锚杆在土体支护上提供支持,验证现场试验的有效性.