碱性溶液对高庙子膨润土缓冲性能的影响

膨润土是高放废物地质处置库中重要的缓冲屏障。但在处置库运营过程中，地下水溶蚀衬砌混凝土产生的强碱性溶液会扩散进入膨润土缓冲屏障，使屏障性能发生退化。本研究设计了专门的接触扩散装置，模拟研究碱溶液在压实高庙子膨润土试样内的扩散过程及对膨润土矿物和微观结构的影响。试验发现随着反应时间增长，膨润土的缓冲能力会下降。膨润土中主要矿物蒙脱石的溶解与碱溶液pH值、温度、时间成正相关关系。相同pH值的KOH和NaOH溶液对膨润土具有相似的影响，从微观结构试验观察到蒙脱石的溶解使膨润土完整性丧失，产生大量的裂隙进而加速溶蚀进程。同时，与KOH溶液反应后观察到新生成的伊利石微晶，表明蒙脱石的溶解和相变是直接导致膨润土缓冲性能退化的主要原因。