高放废弃物在地质处置库中会长期衰变释热,引起缓冲回填材料性能降低。向膨润土主料中添加石英砂,能够显著提高导热性能,改善缓冲回填材料的热劣化。选用高庙子钠基膨润土(GMZ001)为主料,添加不同比例石英砂,压制成不同含水率、不同干密度试样。利用Hot Disk TPS2500s热常数分析仪测量,分析掺砂率、含水率和干密度对导热性能的影响,探讨混合型缓冲回填材料导热系数的理论预测问题。试验数据表明,随着干密度增大,导热系数显著增大,且含水率越高增幅越明显;干密度相同时,随掺砂率的增大试样导热系数增大;同一掺砂率条件下,导热系数随着含水率增大显著增大;热扩散系数与导热系数变化趋势基本一致。引入经典热阻理论,改进膨润土导热系数计算公式,对膨润土–砂混合物导热系数进行预测;将预测值与实测值进行比较,讨论预测理论的适用性。
