高放廢物緩沖砌塊導(dǎo)熱性能研究.pdf

1、緩沖砌塊作為高放廢物地質(zhì)處置庫中重要的屏障，需要有良好的導(dǎo)熱性能。將高廟子（GMZ）膨潤土和標(biāo)準(zhǔn)石英砂混合，采用半自動化液壓機壓制大型緩沖砌塊，測試含水率、干密度與其導(dǎo)熱性能的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上探討緩沖砌塊導(dǎo)熱性能均勻性檢驗方法和導(dǎo)熱系數(shù)預(yù)測模型的適用性。
　　研究發(fā)現(xiàn)，隨含水率和干密度的增大，緩沖砌塊導(dǎo)熱系數(shù)極值（最大值、最小值）和平均值都顯著增大，大致呈線性關(guān)系；且平均值均大于IAEA推薦的導(dǎo)熱系數(shù)下限值0.8W/m?K，滿足

2、推薦要求。導(dǎo)熱系數(shù)的最大相對誤差隨著含水率和干密度的增大逐漸減小，即緩沖砌塊導(dǎo)熱系數(shù)趨于均勻，且含水率增大時趨勢更明顯。隨含水率和干密度的增大，熱擴散系數(shù)的極值和平均值都總體呈增大趨勢，基本呈非線性。隨含水率和干密度的增大，質(zhì)量比熱容的極值和平均值變化不顯著，基本呈平穩(wěn)趨勢。
　　緩沖砌塊導(dǎo)熱系數(shù)在R、Θ、Z三個方向上具有良好的各向同性。采用t檢驗法對緩沖砌塊導(dǎo)熱系數(shù)進行均勻性檢驗，與實測結(jié)果相同，證明t檢驗法今后可以用來檢驗緩沖

3、砌塊導(dǎo)熱系數(shù)的均勻性。
　　經(jīng)導(dǎo)熱系數(shù)實測值驗證，Johansen模型能夠較準(zhǔn)確地預(yù)測緩沖砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)，其偏差在±10％以內(nèi)，吻合度較高。采用該預(yù)測模型對初始干密度為1.50g/cm3～1.90g/cm3，水化愈合之后的緩沖砌體結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)進行了預(yù)測。結(jié)果表明，緩沖砌體結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)隨其初始干密度的增大而增大；且接縫處理組的導(dǎo)熱系數(shù)明顯大于剛性拼接組的導(dǎo)熱系數(shù)，隨著初始干密度的增大，這種趨勢更加明顯。研究認為，水化愈合之后的緩沖砌