一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器及其制作模具和制作方法技术

一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器，主要包括箱体，所述箱体为增强纤维高性能混凝土材质，所述箱体为正方体，箱体的四个角为圆弧倒角，所述箱体内包含4个形状大小一致的圆柱形桶体，所述箱体底部设有两条叉车槽，所述箱体外壁的底部、中部和顶部均包裹环形加强筋，本容器包容性好、抗渗性、屏蔽性和、耐久性和抗冲击性好。

【技术实现步骤摘要】
一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器及其制作模具和制作方法
本专利技术涉及放射性固体废物存储、运输、处置领域，尤其涉及一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器及其制作模具和制作方法。
技术介绍
核电厂在运行过程中会产生大量的废树脂、失效滤芯、浓缩液和其他干废物等放射性固体废物，为了防止这些放射性固体废物对环境造成危害，必须将其收集并转运至废物处理系统进行处理。到2020年我国核电装机容量将达到5800万千瓦,在建容量达到3000万千瓦,未来5年复合增速约17%。每百万千瓦的装机容量一年产生中低放核废料50-100立方米，现有的放射性固体废物混凝土容器由于对废物的包容性要求不高，因此不能满足对某些特殊形式（如放射性废树脂、蒸发干燥后的放射性残渣和放射性废物焚烧灰等）低、中水平放射性固体废物的长期处置（300年-500年）要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种包容性好、抗渗性、屏蔽性和、耐久性和抗冲击性好的一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器及其制作模具和制作方法。为实现本专利技术提供以下技术方案：一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器，主要包括箱体，所述箱体为增强纤维高性能混凝土材质，所述箱体为正方体，箱体的四个角为圆弧倒角，所述箱体内包含4个形状大小一致的圆柱形桶体，所述桶体的高度低于箱体的高度，所述箱体四个倒角的弧度与桶体圆周的弧度一致，所述箱体上端内壁设有若干条环形凹槽，所述环形凹槽的突出距离从上至下逐渐减小，所述箱体底部设有两条叉车槽，所述叉车槽截面为梯形，上底宽度与叉车货叉的宽度一致，下底宽度大于叉车货叉的宽度，所述箱体外壁的底部、中部和顶部均包裹环形加强筋，所述加强筋为锯齿型，加强筋的高度为箱体高度的1/6~1/5。本专利技术提出一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作模具，所述模具为钢模，模具包括外模、4个大小形状一致的内模和底座，所述底座为“凸”字形，所述内膜为若干模块拼合而成的一端开口的圆柱形，所述外模为若干模块拼合而成的两端开口的四个角为圆弧倒角的长方体，所述外模的一端开口处设有两条凹槽；所述模块与模块之间的拼合缝为折线缝，所述内模开口端端部和外模内壁分别抵住底座凸出部的两条垂直边；所述外模设有两条凹槽的一端朝上，外模、4个内模和底座之间的空间构成处置容器型腔。本专利技术提出一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作方法，包括以下步骤：（1）准备增强纤维混凝土原材料：主要包括粗集料、胶凝材料、外加剂、增强纤维和拌合用水；所述粗集料主要包括石子和砂；所述胶凝材料主要为水泥、矿粉、硅灰和粉煤灰；所述增强纤维主要为碳纤维、钢纤维或玄武岩纤维；所述外加剂主要为减水剂、消泡剂；所述钢纤维包括镀铜钢纤维和端勾钢纤维；（2）制备增强纤维混凝土，采取先干搅后湿搅的方法：当增强纤维为钢纤维时，干搅阶段将原料按以下顺序投加和搅拌：砂和石子混合搅拌1min，加入钢纤维搅拌，加入水泥、矿粉、硅灰、粉煤灰搅拌1-2min，干搅完毕，加入拌合用水湿搅约2min，再加入外加剂搅拌；当增强纤维为碳纤维或玄武岩纤维时，干搅阶段将原料按以下顺序投加和搅拌：砂和石子混合搅拌1min，加入水泥、矿粉、硅灰、粉煤灰搅拌1-2min，干搅完毕，加入碳纤维或玄武岩纤维和拌合用水湿搅约2min，再加入外加剂搅拌，总搅拌时间均控制在6min内；（3）检测增强纤维混凝土坍落度，若增强纤维为碳纤维，则混凝土坍落度为80±20mm，若增强纤维为钢纤维，则混凝土坍落度为190±20mm；（4）浇筑处置容器：将步骤（2）中制备的增强纤维混凝土沿模具上口周边均匀下料，每浇注一层、振实一层，振实完毕，进行下一层浇注；每层浇注高度为0.2-0.4m，采用先振捣棒插捣后振动台振实方式，振捣棒插入间距约200mm，插入分层搭接高度≥150mm，每次插入振捣时间2min，每浇注一层振动台振动时间≥60s；（5）将模具上口混凝土浇筑面压实抹平，直至表面浆水渗出，在终凝前，保证两次以上抹平，使表面不出现收水裂缝；凝固后，在模具上口混凝土表面浇水，覆盖薄膜，保湿保温养护；（6）当同条件下养护的混凝土试块抗压强度达到25MPa以上时予以拆模；（7）容器养护：脱模后，在处置容器表面浇水并包裹薄膜，保湿保温养护；容器养护采用600℃·d等效养护龄期作为实际养护龄期，0℃及以下的龄期不计入，等效养护龄期不小于14d，不大于60d。本专利技术的有益之处：第一，根据增强纤维的特性，钢纤维在干搅时投加，能有效地与其它料均匀混合，碳纤维比重小，在干搅时投加不易与其它料均匀混合，故改在湿搅时投加；第二，当增强纤维用钢纤维时，一般同时会使用两种型号钢纤维，一种为镀铜钢纤维，较细，纵向为扭曲，另一种为端勾钢纤维，较粗，纵向平直，两端带勾，将镀铜钢纤维或非金属纤维放入与搅拌机投料口目数一致的钢丝筛网中，边筛边投入正在搅拌的原材料中，该方法可以有效避免抱团纤维直接投入，拆散抱团，提高投散面和投速的均匀性，端勾钢纤维则不用筛投方法，而采取直接加入搅拌机料斗；第三，模具底部在上，有利浇口敞开，浇道缩短，易于排气，型腔由若干块模块拼合而成，方便脱模，避免伤及容器，模块之间拼合缝为折线缝，可有效防止跑浆、跑纤维，保证容器尺寸精度，内外模均以底座定位固定，保证容器壁厚精度；第四，容器的四个角为圆弧倒角，抗冲击性好。附图说明图1为处置容器结构示意图。图2为处置容器顶视图。图3为制作模具结构示意图。图中：图中：1箱体、1.1是环形凹槽、1.2是叉车槽、1.3是加强筋、2是桶体、3是外模、3.1是凹槽、4是内模、5是底座、6是容器型腔。具体实施方式一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器，主要包括箱体1，所述箱体1为增强纤维高性能混凝土材质，所述箱体1为正方体，箱体1的四个角为圆弧倒角，所述箱体1内包含4个形状大小一致的圆柱形桶体2，所述桶体2的高度低于箱体1的高度，所述箱体1四个倒角的弧度与桶体2圆周的弧度一致，所述箱体1上端内壁设有若干条环形凹槽1.1，所述环形凹槽1.1的突出距离从上至下逐渐减小，所述箱体1底部设有两条叉车槽1.2，所述叉车槽1.2截面为梯形，上底宽度与叉车货叉的宽度一致，下底宽度大于叉车货叉的宽度，所述箱体1外壁的底部、中部和顶部均包裹环形加强筋1.3，所述加强筋1.3为锯齿型，加强筋1.3的高度为箱体高度的1/6~1/5。一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作模具，所述模具为钢模，模具包括外模3、4个大小形状一致的内模4和底座5，所述底座5为“凸”字形，所述内膜4为若干模块拼合而成的一端开口的圆柱形，所述外模3为若干模块拼合而成的两端开口的四个角为圆弧倒角的长方体，所述外模3的一端开口处设有两条凹槽3.1；所述模块与模块之间的拼合缝为折线缝，所述内模4开口端端部和外模3内壁分别抵住底座5凸出部的两条垂直边；所述外模3设有两条凹槽3.1的一端朝上，外模3、4个内模4和底座5之间的空间构成处置容器型腔6。一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作方法，包括以下步骤：（1）准备增强纤维混凝土原材料：主要包括粗集料、胶凝材料、外加剂、增强纤维和拌合用水；所述粗集料主要包括石子和砂；所述胶凝材料主要为水泥、矿粉、硅灰和粉煤灰；所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器，其特征在于：主要包括箱体，所述箱体为增强纤维高性能混凝土材质，所述箱体为正方体，箱体的四个角为圆弧倒角，所述箱体内包含4个形状大小一致的圆柱形桶体，所述桶体的高度低于箱体的高度，所述箱体四个倒角的弧度与桶体圆周的弧度一致，所述箱体上端内壁设有若干条环形凹槽，所述环形凹槽的突出距离从上至下逐渐减小，所述箱体底部设有两条叉车槽，所述叉车槽截面为梯形，上底宽度与叉车货叉的宽度一致，下底宽度大于叉车货叉的宽度，所述箱体外壁的底部、中部和顶部均包裹环形加强筋，所述加强筋为锯齿型，加强筋的高度为箱体高度的1/6~1/5。

【技术特征摘要】
1.一种增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器，其特征在于：主要包括箱体，所述箱体为增强纤维高性能混凝土材质，所述箱体为正方体，箱体的四个角为圆弧倒角，所述箱体内包含4个形状大小一致的圆柱形桶体，所述桶体的高度低于箱体的高度，所述箱体四个倒角的弧度与桶体圆周的弧度一致，所述箱体上端内壁设有若干条环形凹槽，所述环形凹槽的突出距离从上至下逐渐减小，所述箱体底部设有两条叉车槽，所述叉车槽截面为梯形，上底宽度与叉车货叉的宽度一致，下底宽度大于叉车货叉的宽度，所述箱体外壁的底部、中部和顶部均包裹环形加强筋，所述加强筋为锯齿型，加强筋的高度为箱体高度的1/6~1/5。2.一种用于制作权利要求1所述的增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作模具，其特征在于：所述模具为钢模，模具包括外模、4个大小形状一致的内模和底座，所述底座为“凸”字形，所述内膜为若干模块拼合而成的一端开口的圆柱形，所述外模为若干模块拼合而成的两端开口的四个角为圆弧倒角的长方体，所述外模的一端开口处设有两条凹槽；所述模块与模块之间的拼合缝为折线缝，所述内模开口端端部和外模内壁分别抵住底座凸出部的两条垂直边；所述外模设有两条凹槽的一端朝上，外模、4个内模和底座之间的空间构成处置容器型腔。3.一种用于制作权利要求1所述的增强纤维混凝土放射性固体废物处置容器的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）准备增强纤维混凝土原材料：主要包括粗集料、胶凝材料、外加剂、增强纤维和拌合用水；所述粗集料主要包括石子和砂；所述胶凝材料主要为水泥、矿粉、硅灰和粉煤灰；所述增强纤维主要为碳纤维、钢纤维或玄武岩纤维；所述外加剂主要为减水剂、消泡剂；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆俊，储志军，潘东平，杨博，陈骏豪，朱子杰，
申请(专利权)人：江苏希捷新能源工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32