含接缝的膨润土砌块缓冲材料愈合过程计算

摘要

在高放废物处置库的设计中,缓冲材料一般以膨润土砌块拼接的形式回填在废物罐周围,罐体、砌块、围岩之间的缝隙通过接缝材料进行填充。该文通过对GMZ01膨润土已有的试验数据进行整理,结合孔隙介质热-水-力(THM)耦合的基本理论,建立了含接缝的缓冲材料的THM过程耦合计算模型,利用Comsol Multiphysics平台进行计算,研究了接缝对缓冲材料膨胀、渗透和导热性能的影响,以及愈合效应的产生,并重点分析了接缝的类型、数量、干密度和宽度,以及砌块的拼接形式对渗透性能的影响。接缝的存在会极大的增加缓冲材料的渗透性,但是随着时间推移,接缝的渗透率会显著降低。材料最终的平均渗透率主要取决于平均干密度,而接缝的分布和砌块的拼接方式影响较小。