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摘要
缓冲材料是核废料等高放废物地质处置库的最后一道工程屏障，要想科学合理地评估缓冲材料的实际工作性能，需对温度场和化学场作用下非饱和缓冲材料的膨胀特性有清晰的认识。本文以膨润土-砂-石墨缓冲材料(BSG)为硏究对象，基于自主研发的膨胀变形试验装置，系统研究了不同温度、盐溶液浓度和NaOH溶液pH值下的BSG混合物的膨胀变形演化，详细分析了不同因素对BSG混合物膨胀变形的影响。结果表明：BSG混合物在室温下的膨胀应变-时间演化曲线呈平滑的“S”型，而在较高温度下的演化曲线呈波动状，温度越高，波动越显著；在室温条件下，加入CaCl2溶液的BSG混合物的膨胀变形大于加入NaCl溶液的，而高温条件下规律则相反；膨胀应变受溶液的组成和浓度影响显著，盐溶液抑制了双电层的厚度的增大，从而导致试样的膨胀性降低；而碱溶液则会破坏膨润土的内部结构，改变其矿物组分类别及含量，并最终削弱膨润土的膨胀性能；温度促进了化学溶液与膨润土颗粒之间的相互作用，缩短了BSG混合物达到最大膨胀应变所需时间。
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