ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАБУХАНИЯ – ЭРОЗИИ БЕНТОНИТА GMZ В УСЛОВИЯХ МОДЕЛИРУЕМОГО ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ Experimental study of GMZ bentonite swelling-erosion under simulated fracture conditions

Jingli Xie, Ming Zhang, Shengfei Cao, Lehan Tian

Аннотация


Бентонитовый буфер, являясь инженерным барьером геологических хранилищ высокоактивных отходов, может разрушаться при воздействии грунтовых вод, приводя к снижению безопасности. Проведены испытания бентонита GMZ (GaoMiaoZi) на набухание – эрозию с использованием специально сконструированного устройства, имитирующего трещины в породе и воздействие грунтовых вод. При вступлении бентонита в контакт с водой, он начинает набухать и выдавливаться в трещину; через определенный промежуток времени это выдавливание прекращается. Исследовались длина заполнения трещины бентонитом и эрозия бентонита в зависимости от скорости фильтрации грунтовых вод от 0,1 до 10,0 мл/мин, ширины (0,1 мм, 0,5 мм и 1,0 мм) и угла падения (от 0о до 90о) трещины. Установлено, что бентонит GMZ очень легко подвергается эрозии в условиях деионизированной воды. Расстояние выдавливания бентонита в трещину и величина эрозии пропорциональны ширине трещины. Угол падения трещины также оказывает влияние и может ускорить эрозию бентонита. Исследование обеспечивает научную основу для проектирования, строительства и безопасной эксплуатации хранилищ.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.62, No.6


Литература


R. Pusch, “Stability of bentonite gels in crystal- line rock-Physical aspects(SKB 83-04),” Sweden, Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co.(1983).

P. Grindrod, M. Peletier, and H. Takase, “Mechanical interaction between swelling compacted clay and fractured rock, and the leaching of clay colloids,” Eng Geol., 54(1), 159-165(1999).

J. Liu, and I. Neretnieks, “Physical and chemical stability of the bentonite buffer(SKB R-06-103),” Sweden, Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co.(2006).

P. Vilks, and H. N. Miller, “Laboratory bentonite erosion experiments in a synthetic and a natural fracture(NWMO TR-2010-16),” Canada, Nuclear Waste Management Organization(2010).

T. Schatz, and N. Akhanoba, “Bentonite Buffer Erosion in Sloped Fracture Environments(POSIVA 2016-13),” Eurajoki, Posiva O.Y.(2017).

M. Hedström, E. E. Hansen, and U. Nilsson, “Montmorillonite phase behaviour. Relevance for buffer erosion in dilute groundwater(SKB TR-15-07),” Sweden, Swedish Nuclear Fuel and Waste Management Co.(20


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.