【摘 要】
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膨润土具有高膨胀性、低渗透性、较强的核素吸附性,故被选作是深层地质处置库的缓冲回填材料。但是地质处置库在地层之下的环境比较复杂,经常会受到地下水中化学成分的影响,当地下水中的化学成分与膨润土当中的阳离子组成不同时,就会发生离子交换反应。含有不同阳离子的膨润土,其膨胀性质也不一样,有的会促进膨润土的膨胀,而有的会抑制膨胀,如此一来,高放废料处置库的安全性就得不到保障。因此,研究不同离子膨润土在不同的
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膨润土具有高膨胀性、低渗透性、较强的核素吸附性,故被选作是深层地质处置库的缓冲回填材料。但是地质处置库在地层之下的环境比较复杂,经常会受到地下水中化学成分的影响,当地下水中的化学成分与膨润土当中的阳离子组成不同时,就会发生离子交换反应。含有不同阳离子的膨润土,其膨胀性质也不一样,有的会促进膨润土的膨胀,而有的会抑制膨胀,如此一来,高放废料处置库的安全性就得不到保障。因此,研究不同离子膨润土在不同的盐溶液下的膨胀性能很有必要。本研究通过理论分析和室内试验,研究了不同阳离子基膨润土在不同盐溶液下的膨胀特性。研究内容分为三个部分:（1）使用三种方法测试黏性土的阳离子交换容量（简称CEC）,并探究了亚甲基蓝法（简称MB法）的适用性;（2）以MX-80膨润土为对象,制备了K-MX80、Ca-MX80、Na-MX80三种膨润土,并使用MB法初步判断三种土的膨胀性;（3）使用制备的三种膨润土为对象,设计膨胀指数和膨胀力试验,探究其在不同盐溶液浓度当中的膨胀特性。得到以下主要结论:（1）使用氯化铵-氨水交换法（简称氨法）、氯化钡缓冲液法（简称钡法）、MB法三种方法测试了黏性土的CEC,试验结果表明,氨法和钡法测试结果相近;而MB法与氨法和钡法稍有偏差,在低CEC时测试结果偏低,高CEC时测试结果偏高。利用层间距d001的扩张倍数,对MB法进行修正,结果表明修正后MB法测试的准确性得到明显提高。（2）通过浸泡法对MX-80膨润土进行提纯,制备成K-MX80、Ca-MX80、Na-MX80三种单离子膨润土,并使用透析法洗去膨润土表面多余盐分。对制备出来的土样进行XRF化学成分分析,结果表明:三种单离子膨润土中对应的阳离子含量得到了提高,说明浸泡法提纯效果较好。（3）利用膨胀指数和膨胀力试验,研究了三种膨润土在不同盐溶液中的膨胀特性。结果表明:膨胀指数的大小排序为Na-MX80>K-MX80>Ca-MX80膨润土,盐溶液对膨润土膨胀指数的抑制效果为Ca Cl2溶液>KCl溶液>Na Cl溶液;膨胀力的大小排序为Na-MX80>Ca-MX80>K-MX80膨润土,盐溶液对膨润土膨胀力的抑制效果为KCl溶液>CaCl2溶液>NaCl溶液。
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