联合机制下黏土垫层多离子扩散模型

作     者：张志红 韩林 吕清硕 ZHANG Zhi-hong;HAN Lin;LÜQing-shuo

作者机构：北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(No.51678012) 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2022年第43卷第2期

页      码：539-548页

摘      要：扩散是工程领域中的一种重要现象,尤其是针对填埋场底部的压实黏土垫层。扩散过程受多种因素影响,如离子种类、离子价态和离子浓度等,因此建立准确的扩散模型对填埋场垫层系统设计和评估具有极其重要的意义。引入简化的Guntelberg活度系数表示真实溶液与理想溶液浓度值的偏差,采用化学势和扩散势共同表征多离子扩散的驱动力,并考虑黏土介质特有的半透膜性能对离子扩散规律的影响,建立了复杂机制联合作用下多组分并存时离子在黏土垫层中的扩散模型。采用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics对所建扩散模型进行数值求解,结果表明,黏土半透膜效应、溶液非理想性和扩散势均显著影响多离子扩散行为,考虑黏土半透膜效应及溶液非理想性条件下,多离子扩散进程明显减缓,考虑扩散势时,阳离子扩散速度显著提高。复杂机制联合作用下,多离子扩散规律并非单一影响机制的简单叠加,各机制之间相互制约共同影响多离子扩散行为。

主 题 词：多离子 活度系数 扩散势 半透膜效应 扩散 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2021.0128

馆 藏 号：203107265...