模拟高放玻璃体在高温湿气中的蚀变行为

模拟地下水穿透地质处置多重屏障情形下,地下水会以高温蒸气的形式与高放玻璃体发生反应,加速玻璃体的蚀变.采用纯水和特定的盐溶液作为浸泡剂以控制体系的相对湿度分别在100％和90％左右.模拟高放玻璃体样片用聚四氟乙烯线悬挂在浸泡剂上方并在低氧箱中平衡,分别在120℃和150℃的干燥箱内反应.通过测试浸泡液中各元素的浓度和分析玻璃体表面的腐蚀产物,以表征玻璃的蚀变速率.实验发现,温度对玻璃腐蚀的影响最为明显,湿度的影响较弱.玻璃体中大多数元素在150℃下的浸出速率高于120℃下的浸出速率2～3个数量级.90 d时,玻璃体在150℃下已观察到显著的腐蚀.900 d后,150℃下玻璃体已基本完全腐蚀;而在120℃下的玻璃腐蚀程度很小,900 d时腐蚀厚度仍小于50μm.150℃时随着腐蚀的发生,玻璃表面的SiO2腐蚀层逐渐形成以钙的硅酸盐为主的二次矿相.