[發(fā)明專利]緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610681703.4
• 申請日: 2016-08-17
• 公開（公告）號: CN107764611B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬利科;劉月妙;曹勝飛;謝敬禮;高敏
• 申請（專利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

本發(fā)明屬于緩沖材料長期性能評價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法；本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法，采用單軸靜力壓縮制備緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的方法，以便能制備出密度均一，尺寸偏差較小，且滿足高放廢物深地質(zhì)處置庫緩沖材料要求的高壓實(shí)半圓形膨潤土塊；本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括以下步驟：步驟一，壓制準(zhǔn)備；步驟二，位移控制壓制；步驟三，負(fù)荷控制壓制；步驟四，二次位移控制壓制；步驟五，壓制成型。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于緩沖材料長期性能評價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法。

背景技術(shù)

高放廢物深地質(zhì)處置庫中需要大量的高壓實(shí)緩沖材料作為重要的人工屏障，將其置于處置巖體與高放廢物包裝體間，起著工程屏障、水力學(xué)屏障、化學(xué)屏障、傳導(dǎo)和散失放射性廢物衰變熱等重要作用，是地質(zhì)處置庫安全性和穩(wěn)定性的重要保障。在膨潤土基本性能研究的基礎(chǔ)之上，世界各國科學(xué)家開始制備緩沖回填材料大型砌塊，并對本國高放廢物處置庫預(yù)選膨潤土開展室內(nèi)和現(xiàn)場大型試驗(yàn)臺架的研究工作。

理論上制備高壓實(shí)膨潤土方法主要有單向、雙向、三向靜力壓制，但根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)水平，可行的方法為單向靜力壓制。我國于2005年開展緩沖材料大型試驗(yàn)臺架研究工作，為了制備試驗(yàn)臺架中所需大量的高壓實(shí)半圓形膨潤土塊，我國科研工作者開展了大量的室內(nèi)試驗(yàn)，受各種條件的限制，始終未能提出一種可滿足試驗(yàn)要求的制備方法。

因此，本發(fā)明就是在這種情況下，根據(jù)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和測試，開發(fā)了一種基于位移和負(fù)荷控制方式，采用單軸靜力壓縮制備緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的方法，經(jīng)密度檢測和尺寸測量，使用該方法制備的膨潤土塊密度均勻一致，尺寸偏差較小，可滿足高放廢物深地質(zhì)處置庫緩沖材料的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法，采用單軸靜力壓縮制備緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的方法，以便能制備出密度均一，尺寸偏差較小，且滿足高放廢物深地質(zhì)處置庫緩沖材料要求的高壓實(shí)半圓形膨潤土塊。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種緩沖材料試驗(yàn)臺架高壓實(shí)半圓形膨潤土塊的制備方法，包括步驟如下：

步驟一，壓制準(zhǔn)備；

步驟二，位移控制壓制；

步驟三，負(fù)荷控制壓制；

步驟四，二次位移控制壓制；

步驟五，壓制成型。

所述步驟一壓制準(zhǔn)備包括以下步驟：

步驟(1.1)按預(yù)定的干密度和體積，計(jì)算并稱量相應(yīng)質(zhì)量的膨潤土粉末，裝入壓制模具并預(yù)壓實(shí)，設(shè)定壓制樣品的高度并在模具上做好標(biāo)識。

步驟(1.2)，將裝好膨潤土的壓制模具安裝在壓力機(jī)上，使模具和壓力機(jī)上下壓盤的中心點(diǎn)在同一條垂直線上，上壓盤與模具間使用導(dǎo)向裝置，壓力機(jī)負(fù)荷不小于800kN。

所述步驟二中在位移控制方式下，以5mm/min的速度開始壓制土塊，限定目標(biāo)設(shè)為負(fù)荷100kN。

所述步驟三包括以下步驟：

步驟(3.1)當(dāng)負(fù)荷達(dá)到限制目標(biāo)值后采用負(fù)荷控制方式壓制土塊，速度為1kN/s，限定目標(biāo)設(shè)為負(fù)荷400-600kN；

步驟(3.2)負(fù)荷達(dá)到設(shè)定值后保持負(fù)荷值不變，繼續(xù)壓制，限定目標(biāo)設(shè)為位移，該位移值可滿足制備土塊的高度要求。

所述步驟四中，位移達(dá)到設(shè)定值后，將控制方式轉(zhuǎn)換為位移控制，并保持位移值不變繼續(xù)壓制，壓制時間約10～20min。