膨润土作为核废料处置库的缓冲材料需具有良好的导热性与隔离防渗能力.石墨具有高导热性,掺入膨润土中可以提高膨润土的导热率.因此,选择球状石墨和片状石墨,开展了不同掺入率下球(片)状石墨-膨润土混合物的渗透试验,研究了石墨掺入率与石墨形态对膨润土渗透性能的影响.结果表明:膨润土有效干密度相同时,随石墨掺入率增大,石墨-膨润土混合物中石墨颗粒易相互接触,形成架空孔隙,导致混合物的渗透系数增大.相同石墨掺入率20%下,片状石墨-膨润土混合物渗透系数(2.53×10-12m/s)大于球状石墨-膨润土(9.4×10-13m/s).究其原因,片状石墨与膨润土颗粒为点-面搭接,球状石墨与膨润土颗粒为点-点搭接,前者容易在片状石墨边缘形成未被充填的孔隙,最后演变成渗流通道,故球状石墨-膨润土混合物具有更好的防渗性能.
