CN107764610B - 缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 - Google Patents
缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107764610B CN107764610B CN201610681485.4A CN201610681485A CN107764610B CN 107764610 B CN107764610 B CN 107764610B CN 201610681485 A CN201610681485 A CN 201610681485A CN 107764610 B CN107764610 B CN 107764610B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressing
- displacement
- load
- bentonite
- rectangular
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
本发明属于缓冲材料长期性能评价技术领域,具体涉及一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法;本发明要解决的技术问题是:针对现有技术不足,提供一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,以便能制备出密度均一,尺寸偏差较小,且满足高放废物深地质处置库缓冲材料要求的高压实矩形膨润土块;本发明的技术方案是:包括以下步骤:步骤一,压制准备;步骤二,位移控制压制;步骤三,负荷控制压制;步骤四,二次位移控制压制;步骤五,压制成型。
Description
技术领域
本发明属于缓冲材料长期性能评价领域,具体涉及一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法。
背景技术
高放废物深地质处置库中需要大量的高压实缓冲材料作为重要的人工屏障,将其置于处置岩体与高放废物包装体间,起着工程屏障、水力学屏障、化学屏障、传导和散失放射性废物衰变热等重要作用,是地质处置库安全性和稳定性的重要保障。在膨润土基本性能研究的基础之上,世界各国科学家开始制备缓冲回填材料大型砌块,并对本国高放废物处置库预选膨润土开展室内和现场大型试验台架的研究工作。
理论上制备高压实膨润土方法主要有单向、双向、三向静力压制,但根据现有设备的技术水平,可行的方法为单向静力压制。我国于2005年开展缓冲材料大型试验台架研究工作,为了制备试验台架中所需大量的高压实矩形膨润土块,我国科研工作者开展了大量的室内试验,受各种条件的限制,始终未能提出一种可满足试验要求的制备方法。
因此,本发明就是在这种情况下,根据大量的室内试验和测试,开发了一种基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,经密度检测和尺寸测量,使用该方法制备的膨润土块密度均匀一致,尺寸偏差较小,可满足高放废物深地质处置库缓冲材料的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题提供一种基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,以便能制备出密度均一,尺寸偏差较小,且满足高放废物深地质处置库缓冲材料要求的高压实矩形膨润土块。
本发明所采用的技术方案是:
一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,包括步骤如下:
步骤一,压制准备;
步骤二,位移控制压制;
步骤三,负荷控制压制;
步骤四,二次位移控制压制;
步骤五,压制成型。
所述步骤一压制准备包括以下步骤:
步骤(1.1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识。
步骤(1.2),将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,上压盘与模具间使用导向装置,压力机负荷不小于2500kN。
所述步骤二中在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN。
所述步骤三包括以下步骤:
步骤(3.1)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷1200-2000kN;
步骤(3.2)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求。
所述步骤四中,位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间30min。
所述步骤五中,结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量等基本参数。
缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块,其长为180-220mm,宽为40-60mm,高度40-60mm,预设定干密度为1.8-2.0g/cm3。
本方法基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,所述的压力机为微机控制电液伺服力学试验机,其加载方式为单向静力,保证压制全过程无冲击压力产生,且模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上。
本发明的有益效果是:
1.本发明所述方法的是综合采用位移和负荷控制方式,并在制备膨润土块的过程中实现无冲击切换,进而实现制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块;
2.经密度检测和尺寸测量,使用该方法制备的膨润土块密度均匀一致,尺寸偏差较小,可满足高放废物深地质处置库缓冲材料的要求;
3.采用位移控制压制方式,可以将散土中的气体快速排出;
4.采用低速率压制方式可以使其土块颗粒产生定向排列,密度均匀一致;
5.采用位移控制并保持位移值不变,可以有效降低高压实膨润土块的回弹,保证土样尺寸偏差较小,满足缓冲材料工程性能试验要求。
附图说明
图1为使用本发明所述方法制备的高压实矩形膨润土块。
具体实施方式
下面对本发明所提供的一种基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备高压实矩形膨润土块的方法作进一步详细说明。
一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,包括步骤如下:
步骤一,压制准备;
步骤二,位移控制压制;
步骤三,负荷控制压制;
步骤四,二次位移控制压制;
步骤五,压制成型。
所述步骤一压制准备包括以下步骤:
步骤(1.1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识。
步骤(1.2),将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,上压盘与模具间使用导向装置,压力机负荷不小于2500kN。
所述步骤二中在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN。
所述步骤三包括以下步骤:
步骤(3.1)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷1200-2000kN;
步骤(3.2)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求。
所述步骤四中,位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间30min。
所述步骤五中,结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量等基本参数。
缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块,其长为180-220mm,宽为40-60mm,高度40-60mm,预设定干密度为1.8-2.0g/cm3。
本方法基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,所述的压力机为微机控制电液伺服力学试验机,其加载方式为单向静力,保证压制全过程无冲击压力产生,且模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上。
实施例1
(1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识。本例制备的膨润土块的长度为180mm,宽度为40mm,高度为40mm,干密度为1.8g/cm3。
(2)将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,即三心一线,上压盘与模具间使用导向装置。压力机为微机控制伺服岩石力学试验机,压力机负荷不小于2500kN,可实现无冲击切换位移和负荷控制方式。
(3)首先在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN。
(4)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷1200kN。
(5)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求。
(6)当位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间约30min。
(7)结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量等基本参数。
实施例2
(1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识。本例制备的膨润土块的长度为200mm,宽度为50mm,高度为50mm,干密度为1.9g/cm3。
(2)将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,即三心一线,上压盘与模具间使用导向装置。压力机为微机控制伺服岩石力学试验机,压力机负荷不小于2500kN,可实现无冲击切换位移和负荷控制方式。
(3)首先在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN。
(4)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷1500kN。
(5)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求。
(6)当位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间约30min。
(7)结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量等基本参数。
实施例3
(1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识。本例制备的膨润土块的长度为220mm,宽度为60mm,高度为60mm,干密度为2.0g/cm3。
(2)将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,即三心一线,上压盘与模具间使用导向装置。压力机为微机控制伺服岩石力学试验机,压力机负荷不小于2500kN,可实现无冲击切换位移和负荷控制方式。
(3)首先在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN。
(4)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷2000kN。
(5)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求。
(6)当位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间30min。
(7)结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量等基本参数。
Claims (3)
1.一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,其特征在于:包括步骤如下:
步骤一,压制准备;
步骤二,位移控制压制;
步骤三,负荷控制压制;
步骤四,二次位移控制压制;
步骤五,压制成型;
所述步骤一压制准备包括以下步骤:
步骤(1.1)按预定的干密度和体积,计算并称量相应质量的膨润土粉末,装入压制模具并预压实,设定压制样品的高度并在模具上做好标识;
步骤(1.2),将装好膨润土的压制模具安装在压力机上,使模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上,上压盘与模具间使用导向装置,压力机负荷不小于2500kN;
所述步骤二中在位移控制方式下,以5mm/min的速度开始压制土块,限定目标设为负荷200kN;
所述步骤三包括以下步骤:
步骤(3.1)当负荷达到限制目标值后采用负荷控制方式压制土块,速度为2kN/s,限定目标设为负荷1200-2000kN;
步骤(3.2)负荷达到设定值后保持负荷值不变,继续压制,限定目标设为位移,该位移值可满足制备土块的高度要求;
所述步骤四中,位移达到设定值后,将控制方式转换为位移控制,并保持位移值不变继续压制,压制时间30min;
所述步骤五中,结束压制,将压力机卸载,将轴向位移退回零点,取出压制成型的土样,测量并记录土块的尺寸和重量基本参数。
2.根据权利要求1所述的一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,其特征在于:缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块,其长为180-220mm,宽为40-60mm,高度40-60mm,预设定干密度为1.8-2.0g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法,其特征在于:本方法基于位移和负荷控制方式,采用单轴静力压缩制备缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的方法,所述的压力机为微机控制电液伺服力学试验机,其加载方式为单向静力,保证压制全过程无冲击压力产生,且模具和压力机上下压盘的中心点在同一条垂直线上。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610681485.4A CN107764610B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610681485.4A CN107764610B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107764610A CN107764610A (zh) | 2018-03-06 |
CN107764610B true CN107764610B (zh) | 2020-03-17 |
Family
ID=61260456
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610681485.4A Active CN107764610B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107764610B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114875882A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-09 | 核工业北京地质研究院 | 一种多层降氡覆盖材料及其应用、降低铀矿山废石堆氡析出率的方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1583384A (zh) * | 2004-06-03 | 2005-02-23 | 西北农林科技大学 | 一种预制固化土块的制备方法 |
-
2016
- 2016-08-17 CN CN201610681485.4A patent/CN107764610B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1583384A (zh) * | 2004-06-03 | 2005-02-23 | 西北农林科技大学 | 一种预制固化土块的制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107764610A (zh) | 2018-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107101855B (zh) | 用于室内三轴试验的重塑土分层压实制样器及其方法 | |
Kaufhold et al. | About differences of swelling pressure—dry density relations of compacted bentonites | |
CN107314926B (zh) | 一种击实土样试验装置及其制样方法 | |
CN105986582B (zh) | 强夯加固不同地下水位地基室内模型装置及测试方法 | |
CN105067411B (zh) | 污泥固化处理室内试验的制样器及其制样方法 | |
CN106813817B (zh) | 双向膨胀应力测量试验仪 | |
CN113221431B (zh) | 基于颗粒离散元与格子Boltzmann的压缩渗透试验数值模拟方法 | |
CN107764611B (zh) | 缓冲材料试验台架高压实半圆形膨润土块的制备方法 | |
CN104181023A (zh) | 多联重塑饱和土制样装置 | |
Liu et al. | Development of swelling pressure for pellet mixture and compacted block of GMZ bentonite | |
CN107764610B (zh) | 缓冲材料试验台架高压实矩形膨润土块的制备方法 | |
CN112757453A (zh) | 米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法 | |
Liu et al. | Water infiltration and swelling pressure development in GMZ bentonite pellet mixtures with consideration of temperature effects | |
CN107764609B (zh) | 缓冲材料试验台架高压实扇形膨润土块的制备方法 | |
CN105784446A (zh) | 一种模拟静压桩沉桩过程的粘性土层的制备装置 | |
CN205038090U (zh) | 污泥固化处理室内试验的制样器 | |
Zhang et al. | Experimental study on the preparation method of coal-like materials based on similarity of material properties and drilling parameters | |
CN102704926A (zh) | 低渗、超低渗三维填砂模型制作方法 | |
CN107561246B (zh) | 一种滑坡模型试验装置 | |
CN214644548U (zh) | 一种缓冲材料圆形砌块分体式压制模具 | |
CN212904126U (zh) | 一种大型气动表面振动仪 | |
CN103954501B (zh) | 煤体柔性加固试件参数的确定方法及应用 | |
Padade et al. | Expanded polystyrene (EPS) geofoam unit cells with fly ash | |
CN205665068U (zh) | 一种模拟静压桩沉桩过程的粘性土层的制备装置 | |
CN102200496A (zh) | 重塑土室内中型剪切试验方法及其专用设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |