[发明专利]具有负电荷密度梯度的缓冲回填层及其设计方法

权利要求书

1.一种具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

所述缓冲回填层的材质为钠基膨润土和羟甲基纤维素钠混合后通过插层反应制成的聚合物改性膨润土；

所述缓冲回填层设置为圆环体；所述圆环体的内孔用于包裹放置高放废物罐；

所述缓冲回填层通过若干层圆环状的聚合物改性膨润土层套叠制得；

每一层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比沿所述缓冲回填层的径向逐渐增大；

所有所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比为1.5％。

2.如权利要求1所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

所述钠基膨润土的粒径小于等于0.075mm。

3.如权利要求1所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

每一层所述聚合物改性膨润土层的厚度相同。

4.如权利要求3所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

所述缓冲回填层的外径与内径的差值为1000mm。

5.如权利要求1所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

所述缓冲回填层通过20层所述聚合物改性膨润土层套叠压制而成。

6.如权利要求5所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，

每一层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比的差值为1.5％；

最内层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比为1.5％。

7.一种具有负电荷密度梯度的缓冲回填层的设计方法，用于制备权利要求1～6任一项所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层，其特征在于，所述具有负电荷密度梯度的缓冲回填层的设计方法包括：

将所述钠基膨润土加水搅拌成含有2倍液限含水量的泥浆；

将所述泥浆分成若干份，向每一份所述泥浆内加入质量比不同的所述羟甲基纤维素钠后搅拌获得所述聚合物改性膨润土；每一份所述聚合物改性膨润土的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比为1.5％；

将每一份所述聚合物改性膨润土风干至含水量为4～5％后碾碎；

将碾碎后的所述聚合物改性膨润土压制成若干粘土包；

将同一份所述聚合物改性膨润土对应的若干所述粘土包拼接固定在所述高放废物罐的圆周外，形成圆环状的所述聚合物改性膨润土层；每一份所述聚合物改性膨润土对应形成一层所述聚合物改性膨润土层；

将所有所述聚合物改性膨润土层套叠固定后形成所述缓冲回填层，且每一层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比沿所述缓冲回填层的径向逐渐增大。

8.如权利要求7所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层的设计方法，其特征在于，

所述钠基膨润土的粒径小于等于0.075mm；

所述粘土包设置成矩形板结构，所述粘土包的长度为25mm，宽度为15mm，厚度为25mm；

所述粘土包的平均干密度为1.8g/cm³。

9.如权利要求7所述的具有负电荷密度梯度的缓冲回填层的设计方法，其特征在于，

所述泥浆分成20份，对应形成20层所述聚合物改性膨润土层；

最内层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比为1.5％；

相邻层所述聚合物改性膨润土层的所述羟甲基纤维素钠与所述钠基膨润土的质量比的差值为1.5％。