高温状态下受热时间对膨润土物性指标的影响

曾召田; 邵捷昇; 莫红艳; 徐云山; 梁珍

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.2020110903

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高温状态下受热时间对膨润土物性指标的影响

论文 | 更新时间：2025-09-25

- 高温状态下受热时间对膨润土物性指标的影响
- Effect of Heating Time on Physical Properties of Bentonite under High⁃temperature Condition
- 防灾减灾工程学报 2021年41卷第3期页码：463-469
- 作者机构：
  
  1.桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林 541004
  2.桂林理工大学广西岩土力学与工程重点实验室，广西桂林 541004
  3.上海大学土木工程系，上海 200444
- 作者简介：
  
  曾召田（1981—），男，教授，博士。主要从事环境岩土工程方面的研究。E-mail：zengzhaotian@163.com
  莫红艳（1976—），女，讲师。主要从事岩土工程方面的研究。E-mail：mhy0261@126.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(41962014);广西自然科学基金项目(2018GXNSFAA138182;2018GXNSFDA281038)
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.2020110903
  中图分类号： TU443
- 收稿：2020-04-27，
  
  修回：2020-11-09，
  
  纸质出版：2021-06-16
- 稿件说明：
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曾召田,邵捷昇,莫红艳等.高温状态下受热时间对膨润土物性指标的影响[J].防灾减灾工程学报,2021,41(03):463-469.

ZENG Zhaotian,SHAO Jiesheng,MO Hongyan,et al.Effect of Heating Time on Physical Properties of Bentonite under High⁃temperature Condition[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(03):463-469.
曾召田,邵捷昇,莫红艳等.高温状态下受热时间对膨润土物性指标的影响[J].防灾减灾工程学报,2021,41(03):463-469. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2020110903.

ZENG Zhaotian,SHAO Jiesheng,MO Hongyan,et al.Effect of Heating Time on Physical Properties of Bentonite under High⁃temperature Condition[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2021,41(03):463-469. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.2020110903.

摘要

高温状态下膨润土的物性指标变化是高放核废物深地质处置库设计的重要参数之一。通过高温状态下不同受热时间MX80钠基膨润土的比重、液塑限、自由膨胀率试验，研究了受热时间对膨润土基本物性指标的影响规律；并通过热重分析（TGA）、X衍射（XDR）、电镜扫描（SEM）试验，从微观角度对上述变化规律进行了合理解释。研究结果表明：随着受热时间的增加，膨润土的比重、液塑限、自由膨胀率在受热15~30天内急剧下降，降幅分别为2.5%、3.1%和28.3%，之后各值变化量很小；高温状态下，膨润土的矿物成分转化、结合水脱附、微观形貌改变是膨润土物性指标发生变化的根本原因，三者之间相互作用和彼此影响。

Abstract

The variation of physical properties of bentonite under high-temperature conditions is one of the important parameters in the design of geological disposal repository for high-level radioactive waste. The influence of heating time on the basic physical properties of bentonite was investigated by a series of tests on the specific gravity， liquid-plastic limit， and free expansion rate of MX80 sodium bentonite with different heating times under high-temperature conditions. Then， the above variation rules were explained from the microscopic point of view by thermogravimetric analysis （TGA）， X-ray diffraction （XDR）， and electron microscope scanning test （SEM）. The results show that with the increase of heating time， the specific gravity， the liquid/plastic limit， and the free expansion rate of bentonite decrease sharply within 15 to 30 days after heating， the corresponding reduction amplitudes are 2.5%， 3.1%， and 28.3%， respectively， and then their change values are tiny. It is also found that the mineral composition transformation， absorbed water desorption， and microstructure changes of bentonite are the fundamental reasons for the physical properties variations of bentonite under high-temperature conditions， and these three factors influence each other.

关键词

Keywords

references

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