[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

为实现本发明提供以下技术方案：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。

本发明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。

本发明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；