所有作者：刘吉胜 张虎元 崔素丽 梁健
作者单位：兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室
论文摘要：高放废物地质处置工程中缓冲回填材料开发的趋势是，向膨润土中加入一定比例的石英砂，改善膨润土材料的热传导性和可施工性。本论文试验测定了石英砂含量与压实膨润土-砂混合物抗剪强度的关系，研究石英砂掺量对混合型缓冲回填材料抗剪强度的控制机理。选用内蒙古高庙子膨润土（GMZ００１膨润土）为主料，按照重量０％-５０％的比率添加石英砂，压实成干密度和含水率相同的平行试样，进行固结快剪试验。试验结果表明，在０％-５０％的掺砂率范围内，随着掺砂率的增大，压实膨润土-砂混合物试样剪切应变特性由应变软化型向应变硬化型过渡，粘聚力及内摩擦角逐渐减小，即抗剪强度降低。提出粘土与砂颗粒之间的充填结构模型，通过统计类比分析，对控制膨润土-砂混合物抗剪强度的界限掺砂率进行了估计。引入有效粘土密度和有效含水率的概念，描述石英砂颗粒之间的粘土基质的物理状态。利用孔隙充填模型和粘土基质物理状态的概念，合理阐释了石英砂掺量对混合型缓冲材料抗剪强度的控制机理。
关键词： 高放废物 缓冲回填材料 膨润土-砂混合物 抗剪强度 界限掺砂率 有效干密度
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