膨润土是核废料地质处置库人工屏障的首选缓冲/回填材料。借助膨润土高膨胀、低渗透和强吸附的特点,阻滞核素迁移与地下水入渗,起到隔离防渗的屏障作用。提高膨润土的压实度是获得高膨胀和低渗透的有效方式,因此通过控制含水率与压实功提升压实度的研究非常多,但该方法提升压实度的幅度有限。为此,论文拟从调控土体颗粒级配的角度,探讨提高压实度的可行性。首先,制备不同粒径的团粒膨润土,再确定最优含水率与最优团粒配比。然后,对最优含水率与最优配比的团粒膨润土开展膨胀性与渗透性研究。主要研究内容与结论如下:1)采用湿-干成团造粒方法制备团粒膨润土。通过开展自由膨胀率、恒体积膨胀力、饱和渗透特性和吸力试验,对比分析膨润土造粒前后的水-力性能。发现膨润土经过造粒后,其膨胀、渗透和持水性能并没有受到影响,依然具有良好的膨胀自愈能力。扫描电镜图显示,膨润土经过造粒后,其结构较致密,尺寸变大且颗粒间界限分明。孔隙分布曲线表明,造粒行为只影响颗粒间的孔隙,而对小于7 nm的介孔与微孔几乎没有影响。2)对四类颗粒级配组合的膨润土开展压实试验,发现随含水率增大,四类膨润土的干密度均先增大后减小。荷载45 kN作用下,最优含水率均为20%左右,通过调配颗粒级配能够显著提高膨润土的干密度,其中团粒膨润土（GB-3）的最大干密度达到1.72 g/cm³。最优含水率状态下,随着压实功增大,团粒膨润土（GB-3）与普通膨润土（OB）的干密度增加幅度越来越小,且最优含水率随压实功增大而减小。压汞试验结果表明,含水率与压实功只对大孔径的孔隙有影响,而颗粒级配则对大孔径的孔隙与介孔孔隙均有影响。通过调控颗粒级配可以实现增大膨润土干密度的目标。3)相同干密度（1.69 g/cm³）的团粒膨润土（GB-3）与普通膨润土（OB）,分别受去离子水和浓度2.0 mol/L的CaCl₂溶液浸润作用。结果表明,团粒膨润土（GB-3）的膨胀力稍低于普通膨润土（OB）的膨胀力,而两者的渗透系数差别不大。与去离子水浸润下的膨胀力相比,CaCl₂溶液浸润下的膨胀力明显降低,降低幅度均高达30%左右,渗透系数大幅增大,但膨胀力值和渗透系数值都能够满足处置库的设计要求。