|
Tiivistelmä:
|
Tutkimuksen tavoitteena oli tutustua isostaattiseen puristustekniikkaan sekä valmistaa näytteitä, joilla selvitettiin valmistusprosessiin vaikuttavia tekijöitä. Näihin kuuluivat mm. kosteuden, maksimi puristuspaineen, tärytyksen, tyhjiön, näytekoon, pinnoituksen, monivaiheisen puristuksen sekä puristussyklin keston vaikutus bentoniittinäytteen tiheyteen ja muihin ominaisuuksiin. Lisäksi tutkittiin tilavuuden muutosta sekä arvioitiin käytettyä muottiteknologiaa.
Tässä selvityksessä esitetään yhteenveto vuoden 2008 aikana isostaattisella puristustekniikalla tehdyistä kokeista. Suurin osa testeistä on tehty MX-80 bentoniitillä, joka on kaupallinen tuote ja tällä hetkellä loppusijoitussuunnitelmien vertailumateriaali. Testejä tehtiin kesäkuusta marraskuulle 2008 sekä Suomessa että Ruotsissa. VTT teki 4 sarjaa Suomessa. MABU Consulting Ab on tehnyt kaksi testisarjaa Ruotsissa. Posiva Oy teki lisäksi yhden alustavan testisarjan ennen tätä tutkimusta Suomessa.
Testitulokset osoittavat että tiheyden ja vesipitoisuuden välillä on selvä yhteys kaikilla painetasoilla. Kosteimpien näytteiden kyllästysaste oli 95…98 %. Puskurilohkoja pitäisi pystyä valmistamaan hyvällä tarkkuudella (tiheys, vesipitoisuus, kyllästysaste) kunhan samanlaiset alustavat testit on tehty.
Testit eivät tukeneet sitä oletusta että näytteen alipaineistus tai tyhjiöitys puristuksen ajaksi lisäisi saavutettavaa tiheyttä. Testit osoittivat että ennen puristusta tärytetyt näytteet olivat hieman tiheämpiä, mutta ero oli hyvin vähäinen. Suurin kuivatiheys kaikista käytetyistä natrium bentoniiteistä saavutettiin karkealla raakabentoniitillä. Vielä hieman suurempia kuivatiheyksiä saavutettiin Minelcon Ca bentoniitillä, mutta niiden näytteiden keskimääräinen vesipitoisuus jäi epävarmaksi.
Saatujen tulosten perusteella suositellaan tehtäväksi lisää testejä tiheyden, kosteuden, kyllästysasteen ja lujuuden välisten riippuvuuksien selvittämiseksi. Testejä tarvitaan myös suurten näytteiden homogeenisuuden määrittämiseksi sekä isostaattisen puristuspaineen ja puristuksen keston vaikutusten selvittämiseksi. Kokeita tarvitaan lisäksi osoittamaan että myös granuloitu materiaali noudattaa havaittua vesipitoisuus–kuivatiheys yhteyttä. Suurilla näytteillä olisi kokeiltava bentoniittikappaleen lopullisiin mittoihin työstämisen aiheuttamaa materiaalihävikkiä.
Tärytyksellä ja alipaineella, erikseen tai yhdessä, voidaan muotissa olevaa bentoniittiä tiivistää ennen puristusta, jolloin näyte ja muotti kutistuvat vähemmän puristuksen aikana. Lisäksi muotista voidaan tehdä pienempi. Voi myös olla mahdollista muotoilla tyhjiöitettyä muottia. Pitäisi myös selvittää eri vesipitoisuuksilla ja eri tiheyksiin puristettujen materiaalien paisumiskyky – sekä paisumispaine että tilavuudenmuutoskyky.
|
