کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5787624 1641763 2017 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Swelling prediction of bentonite-sand mixtures in the full range of sand content
ترجمه فارسی عنوان
پیش بینی تورم در مخلوط شن و ماسه بنتونیت در محدوده کامل از شن و ماسه
کلمات کلیدی
مخلوط شن و ماسه بنتونیت، مدل پیش بینی تورم، مقیاس شن و ماسه پر کردن بحرانی، استرس مخاطره آمیز، طیف گسترده ای از محتوای شن و ماسه،
ترجمه چکیده
پیش بینی تورم مخلوط شن و ماسه بنتونیت به علت خیس شدن در ارزیابی عملکرد بلند مدت مانع مهندسی در سیستم دفع زباله های رادیو اکتیو و موانع هیدرولیکی در سازه های محیط زیست بسیار مهم است. سان و همکاران (2015) مدل پیش بینی تورم از مخلوط شن و ماسه بنتونیت را به دلیل هیدراتاسیون کامل پیشنهاد کرد و تورم انواع مختلف مخلوط شن و ماسه بنتونیتی که مورد تایید قرار گرفت، پیش بینی شده بود تا با نتایج آزمون های تورم سازگار باشد. با این حال، نتایج تورم پیش بینی شده از مخلوط شن و ماسه بنتونیتی با محتوای شن و ماسه بسیار زیاد بدست آمده از مدل پیش بینی تورم اصلی، انحراف زیادی از نتایج آزمون است. دلیل این است که مدل اصلی بر اساس یک فرض است که تمام خلل و آب موجود تنها با بنتونیت / مونتموریلونیت همراه است. با این حال، برای مخلوط با محتوای بسیار شن و ماسه، اسکلت شن و ماسه وجود دارد و در برابر استرس خارجی از ابتدا مقاومت می کند. در عین حال، بنتونیت، که در اسکلت ماسه ای پراکنده شده است، در تماس با مایع منفذ، آزادانه به حالت کامل اشباع فرو می رود، اما هنوز نمی تواند به طور کامل حفره های اسکلت شن و ماسه را پر کند. در این تحقیق، مدل پیش بینی تورم اصلی با معرفی مفهوم بحران پر شدن شن و استرس مخاطره آمیز توسعه یافته است. هنگامی که محتوای شن و ماسه بیشتر از محتوای پرکننده شن و ماسه بحرانی است، تغییر شکل مخلوط عمدتا به دلیل تغییر شکل دانه اسکلت است. پس از استرس افزایش می یابد بیشتر از استرس تماس بحرانی، بنتونیت اشباع به طور کامل خازن اسکلت شن و ماسه را پر می کند و تورم هنوز هم می تواند با پیش بینی مدل اصلی تورم پیش بینی شود. در مدل توسعه یافته، پیش بینی تورم می تواند به سه منطقه با توجه به دو مقدار محدودی از محتوای شن و ماسه بحرانی و محتوای شن و ماسه انتقادی تقسیم می شود. در مناطق مختلف، نسبت توزیع استرس عمودی که توسط مونتموریلونیت و اسکلت شن می شود، متفاوت است. مدل پیش بینی تورم توسعه یافته برای پیش بینی تورم به علت هیدراتاسیون کامل برای مخلوط در محدوده کامل از محتوای شن و ماسه، قابل اجرا است و توسط آزمون های تورم بر مخلوط شن و ماسه بنتونیت با مقادیر مختلف شن و ماسه تایید شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
پیش نمایش مقاله
پیش بینی تورم در مخلوط شن و ماسه بنتونیت در محدوده کامل از شن و ماسه
چکیده انگلیسی
The swelling prediction of bentonite-sand mixtures due to wetting is very important in evaluating the long term performance of the engineered barrier in the high level radioactive waste disposal system and the hydraulic barriers in geoenvironmental constructions. Sun et al. (2015) proposed the swelling prediction model of bentonite-sand mixtures due to full hydration, and predicted the swelling of different types of bentonite-sand mixtures, which was verified, to be consistent with the swelling test results. However, the predicted swelling results of bentonite-sand mixtures with extremely high sand content obtained by the original swelling prediction model have a large deviation from the test results. The reason is that the original model is based on an assumption that all the pores and available water are only associated with bentonite/montmorillonite fraction. However, for mixtures with extremely high sand content, the sand skeleton exists and resists the external stress from the very beginning. At the same time, the bentonite, dispersing in the sand skeleton, in contact with the pore fluid, swells freely to fully saturated state, however, still fails to fill the sand skeleton voids completely. In this research, the original swelling prediction model is extended by introducing the concept of critical filling sand content and critical contact stress. When sand content is more than the critical filling sand content, the deformation of the mixture is mainly due to the sand skeleton deformation. After the stress increases greater than the critical contact stress, the saturated bentonite fills the sand skeleton voids completely, and the swelling can still be predicted by the original swelling prediction model. In the extended model, the swelling prediction can be divided into three zones according to the two limit values of critical sand content and critical filling sand content. In different zones, the distribution ratio of the vertical stress that is borne by montmorillonite and sand skeleton is different. The extended swelling prediction model is applicable to predict the swelling due to full hydration for mixtures within the full range of sand content, and is verified by the swelling tests on bentonite-sand mixtures with various sand contents.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Geology - Volume 222, 18 May 2017, Pages 146-155
نویسندگان
, , , , , ,