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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 土木工程學系
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dc.contributor.advisor詹穎雯(Yin-Wen Chan)
dc.contributor.authorBai-Hung Chengen
dc.contributor.author鄭百宏zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-16T05:19:54Z-
dc.date.available2015-08-21
dc.date.copyright2014-08-21
dc.date.issued2014
dc.date.submitted2014-08-15
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/56233-
dc.description.abstract近年來,核能發電與原子能的應用日益廣泛,台灣與許多國家都在享受著核能或原子能技術帶來的科技進步與便利,而如何處理這些帶有輻射汙染且會危害人類健康的放射性廢棄物問題漸漸浮上檯面,因此盡快找尋可以達到隔離效果且能夠配合長久時間存放這類放射性廢棄物之道,儼然已成為一相當重要之課題。
以目前國外放射性廢棄物最終處置場案例中皆是採用「多重障壁」的概念進行設計,乃是利用人造之工程障壁,與天然障壁所組成之多項防護措施來隔絕放射性廢棄物於人類生活環境外,以確保在足夠時間內輻射強度減弱至對生物圈無害之劑量,故研究工程障壁中之緩衝回填材在不同材料組成下之性能為相當重要一環。
本研究以美國進口之懷俄明膨潤土與台灣生產之日興膨潤土混和金門地區之花崗岩粒料與台東地區之硬頁岩粒料,並依不同配比與不同夯實壓力製作緩衝回填材料,再藉由土壤基本性質試驗、單向度膨脹率試驗、膨脹壓力試驗、水力傳導度試驗,發現相同情況下,懷俄明膨潤土組別擁有比日興膨潤土組別更佳之膨脹性能及阻水性能,此外,希望能更進一步找尋影響緩衝回填材性能之因素,並透過試驗結果建立運用懷俄明膨潤土與日興膨潤土在緩衝回填材中膨脹特性之預測方法。
zh_TW
dc.description.abstractApplications of nuclear power and atomic energy are becoming more and more extensive all around the globe in recent years, bringing about technological advancements and conveniences that benefit Taiwan and many other countries. However, perfection is hard to attain-problems about disposal of those hazardous radioactive pollutants have begun to surface. To find a solution for radioactivity isolation and long-term storage of the waste has become a serious issue. According to some overseas cases of final radwaste disposal site, people adopt a measure designed by the concept of multiple barrier. It basically takes on multi-protection, using artificial engineering barrier and natural barrier to keep human living environments free of radioactive waste; in the meantime, it makes sure that the radioactivity reduces to an innocuous level. The performance of buffer and backfill material made of different materials plays a crucial role in research on engineering barrier.
In this research, bentonite of Wyoming imported from the US and Zhishin clay produced in Taiwan were mixed with granite from Kinmen and argillite from Taitung with different ratios and compaction energy, and were further made into buffer and backfill materials. To determine the factors that affect performance of buffer and backfill material, tests for material characteristics, swelling rate, swelling pressure and hydraulic conductivity were performed. The results of this research found out that under the same conditions, bentonite of Wyoming outperformed Zhishin clay in both swelling rate and water resistance; the results also provided a way of evaluating the swelling characteristics of buffer and backfill material made of mixture of bentonite of Wyoming and Zhishin clay.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-16T05:19:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2014
en
dc.description.tableofcontents誌謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 IX
表目錄 XIV
照片目錄 XVI
第1章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究流程圖 2
第2章 文獻回顧 4
2.1 放射性廢棄物分類與處置 4
2.1.1 前言 4
2.1.2 高放射性廢棄物來源與處置方法 5
2.1.3 低放射性廢棄物來源與處置方法 5
2.1.4 多重障壁概念介紹 6
2.1.5 國外最終處置場案例介紹 9
2.1.5.1 日本案例 9
2.1.5.2 韓國案例 13
2.2 膨潤土礦物基本介紹 15
2.2.1 膨潤土簡介 15
2.2.2 蒙脫石基本構造 16
2.2.3 蒙脫石基本特徵 17
2.2.4 蒙脫石之阻水性能 18
2.2.5 蒙脫石礦物與水之作用 19
2.2.6 膨潤土於緩衝回填材中之回脹行為 20
2.3 障壁中緩衝材與回填材性能評估 21
2.3.1 前言 21
2.3.2 緩衝回填材性能需求 22
2.3.3 國外對於緩衝回填材性能需求之規定 24
2.4 影響緩衝回填材性能之因素 29
2.4.1 阿太堡限度 29
2.4.2 膨潤土中蒙脫石含量及蒙脫石表面可交換陽離子類型 31
2.4.3 膨潤土含量與單位重 37
2.4.4 膨潤土含水量 43
2.4.5 緩衝回填材中不同粒料級配與孔隙比 44
2.5 國內外對於緩衝回填材之分析方法及性能試驗結果 46
2.5.1 日興土與懷俄明土(BH)基本性質 46
2.5.2 單向度膨脹率與最大膨脹率之分析方法 47
2.5.3 束制膨脹壓力 49
2.5.4 水力傳導度 52
2.5.5 緩衝回填材膨脹性能簡化評估 55
第3章 實驗計畫 58
3.1 性能測試試驗內容與架構 58
3.2 試驗材料 59
3.2.1 膨潤土 59
3.2.1.1 美國懷俄明BH膨潤土 59
3.2.1.2 日興土 59
3.2.2 岩體粒料 60
3.2.2.1 金門花崗岩 60
3.2.2.2 台東達仁硬頁岩 61
3.3 膨潤土基本性質試驗 62
3.3.1 阿太堡限度試驗 62
3.3.2 膨潤土活性試驗 62
3.3.3 膨潤土自然含水量試驗 62
3.3.4 膨潤土及岩體比重試驗 62
3.3.5 膨潤土粒徑分析試驗 63
3.3.6 化學成分試驗 63
3.3.7 膨潤土水合特性試驗DTA熱差分析 64
3.3.8 膨潤土膨脹指數(Free Swell)試驗 65
3.3.9 膨潤土中蒙脫石礦物含量試驗 65
3.4 試體製程與材料處理 66
3.4.1 配比設計 66
3.4.2 膨潤土前處理 67
3.4.3 岩體前處理 67
3.4.4 試體製作 69
3.5 緩衝回填材之性能試驗 72
3.5.1 單向度膨脹率試驗 72
3.5.2 束制膨脹壓力試驗 75
3.5.3 水力傳導度試驗 77
第4章 試驗結果與討論 79
4.1 膨潤土性能試驗結果 79
4.1.1 膨潤土及岩體基本性質試驗結果 79
4.1.2 粒徑分析試驗結果 80
4.1.3 化學成分試驗結果 80
4.1.4 水合特性試驗結果 82
4.1.5 膨潤土膨脹指數(Free Swell)試驗結果 86
4.1.6 膨潤土中蒙脫石含量試驗結果 87
4.2 單向度膨脹率試驗結果 88
4.2.1 懷俄明土(B)單向度膨脹率試驗結果 89
4.2.2 日興土(Z)單向度膨脹率試驗結果 96
4.2.3 混合土(M)單向度膨脹率試驗結果 102
4.2.4 單向度加載膨脹率試驗結果 107
4.2.5 單向度膨脹率綜合比較 109
4.3 束制膨脹壓力試驗結果 110
4.3.1 懷俄明土(B)束制膨脹壓力試驗結果 111
4.3.2 日興土(Z)束制膨脹壓力試驗結果 118
4.3.3 混合土(M)束制膨脹壓力試驗結果 120
4.3.4 束制膨脹壓力試驗綜合比較 123
4.4 水力傳導度試驗結果 125
4.4.1 懷俄明土(B)水力傳導度 125
4.4.2 日興土(Z)水力傳導度 130
4.4.3 混合土(M)水力傳導度 131
4.4.4 水力傳導度試驗綜合比較 132
4.5 緩衝回填材膨脹特性簡化評估 134
4.5.1 參數一覽表 136
4.5.2 不同夯實壓力及膨潤土添加含量下之初始單位重與孔隙比 137
4.5.3 預測公式回歸結果與比較 141
4.5.4 範例 144
第5章 結論與建議 150
5.1 結論 150
5.2 建議 152
dc.language.isozh-TW
dc.title以膨潤土製作緩衝回填材料之性能評估zh_TW
dc.titlePerformance Evaluation of Buffer and Backfill Material Made of Bentoniteen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear102-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee劉楨業(Tony C. Liu),廖文正(Wen-Cheng Liao),楊仲家(Chung-Chia Yang)
dc.subject.keyword放射性廢棄物,緩衝回填材料,水力傳導度,膨脹壓力,膨脹率,zh_TW
dc.subject.keywordradioactive waste,buffer and backfill material,hydraulic conductivity,swelling pressure,swelling rate,en
dc.relation.page157
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2014-08-16
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept土木工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:土木工程學系

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