НАБУХАНИЕ И ПРОНИЦАЕМОСТЬ КОМПАКТИРОВАННЫХ БЕНТОНИТОВ ПРИ ВЫСОКОМ СОЛЕСОДЕРЖАНИИ В УСЛОВИЯХ ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАСТВОРА

В статье приводятся результаты исследований динамики набухания 15 бентонитов, уплотненных до объемной плотности   1,6 г/см³ до и после годичного контакта с модельным поровым раствором с солесодержанием 155 г/л. Для четырех исходных бентонитов было обнаружено наличие двойного максимума динамики набухания, наблюдавшегося ранее только при намного более низких концентрациях порового раствора. Для 80 % бентонитов были получены значения давления набухания и проницаемости в диапазоне 0,8—4,8 МПа и 7·10⁻²⁰—3·10⁻¹⁸ м² (для исходных) и 0,5—2,2 МПа  и 4·10⁻¹⁹—6·10⁻¹⁸ м² (после годичного контакта с раствором). Резкое увеличение давления раствора до 12,6 МПа не вызвало гидравлического разрыва исходных бентонитов, что подвергает сомнению обоснованность пороговых значений в несколько мегапаскалей для гидравлического разрыва в компактированных бентонитах, предложенных ранее используя альтернативный экспериментальный метод. Однако, подобное значительное увеличение давления раствора, и сравнительно небольшое в 0,3 МПа привело к снижению величины давления набухания (вплоть до 66 %). Данный эффект следует принимать во внимание при проектировании и оценке эффективности основанных на бентонитах инженерных барьеров безопасности (ИББ) в пунктах глубинного захоронения радиоактивных отходов (ПГЗРО).

Ключевые слова: радиоактивные отходы, бентонит, давление набухания, проницаемость, давление раствора, инженерные барьеры, глубинное захоронение радиоактивных отходов.

Мелешин А. Ю. Набухание и проницаемость компактированных бентонитов при высоком солесодержании в условиях изменения давления раствора // Радиоактивные отходы. 2020. № 2 (11). С. 109—119. DOI: 10.25283/2587-9707-2020-2-109-119.