Склад для виготовлення ізолюючого шару під сховищем радіоактивних відходів

Склад для виготовлення ізолюючого шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ, на основі суглинків з доданням до глинистої суспензії крім в'яжучого і структуроутворювача хлоронатрієвої кам'яної солі при співвідношенні компонентів, в мас % суглинок 46 - 48 цемент 6 - 6,25 силікат натрію 0,60 - 0,62 хлоронатрієва кам'яна сіль 2,18-2,81 вода 45,22-42,32 ЯКИЙ відрізняється тим, що ізолюючий склад готують Винахід належить до галузі охорони навколишнього середовища і стосується для забезпечення надійного захисту шарів ґрунту та підземних вод під сховищами радіоактивних ВІДХОДІВ ВІД забруднення радіонуклідами Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є глиноцементна суміш по патенту №11574 "Суміш для тампонування" (прототип), включаюча в мас % глина 22,2-25,0 цемент 4,7-7,2 силікат натрію 3,1-5,2 вода решта Вказана суміш призначена для тампонування обводнених тріщинуватих прних порід і є твердючою в'язко-пластичною системою, готуємою шляхом додання в глинисту суспензію розрахованої КІЛЬКОСТІ структуроутворюючих реагентів-цементу і силікату натрію По характеру фізико-хімічних змін у термін їх споживання глиноцементні суміші якісно характеризуються непроникністю, високою СТІЙКІСТЮ до суфозійного вилуджування, МІЦНІСТЮ 0,2-0,ЗМПа, досягаемою через 10-15 діб, гарною транспортабельністю по трубам діаметром 50мм-73мм За величиною ЩІЛЬНОСТІ глиноцементні суміші полегшені, з ЩІЛЬНІСТЮ 1230-1280кг/м3 При змерзанні глиноцементні суміші пучать Усадка глиноцемен тних сумішей з ЩІЛЬНІСТЮ 1230-1280кг/м при твердінні досягає 8-10% Глиноцементну суміш по прототипу також звичайно готують з дорогих привізних каолінових пдрослюдистих або полімшеральних глин Підстилаючі ІЗОЛЮЮЧІ шари під сховищами радіоактивних ВІДХОДІВ повинні бути спорудженні з непроникного тампонажного матеріалу з ЩІЛЬНІСТЮ 1600 кг/м3, МІЦНІСТЮ 1,5-2МПа, досягаемою через декілька діб, з величиною усадки після твердіння не більш ніж 1-2% Також великі розміри сховищ радіоактивних ВІДХОДІВ вимагають використання недорогих тампонажних матеріалів для спорудження підстилаючих ізолюючих шарів під цими сховищами Враховуючи вище сказане, недоліки глиноцементної суміші по прототипу полягають в необхідності вирішення властивих їй технічних, технологічних і економічних проблем шляхом розробки нового складу для спорудження ізолюючих шарів під сховищами радіоактивних ВІДХОДІВ, котрий має необхідну ЩІЛЬНІСТЬ, МІЦНІСТЬ, мінімальну усадку, не пучить при змерзанні та готується з недорогих матеріалів Цьому в основу винаходу поставлене завдання поліпшення фізико-механічних властивостей глиноцементної суміші для спорудження підсти 00 (О (О ю 57668 сної глинистої суспензії з ЩІЛЬНІСТЮ 1500лаючих ізолюючих шарів під сховищами радіоак3 1510кг/м тивних ВІДХОДІВ шляхом заміни полегшених каоліНа основі такої суспензії розроблен новий ізонових або пдрослюдистих глин на важкі та недоролюючий склад для спорудження підстилаючого гі суглинки і додання до рецептури прототипу шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ при реагентів, знижуючих пучіння глиноцементної суспіввідношенні компонентів в мас % міші при змерзанні Дослідження, проведені спільним товариством суглинок 46-48 А-ПЛЮС ЛТД виявили, що поставлена мета досяцемент 6-6,25 гається шляхом використання в якості основного силікат натрію 0,60-0,62 компоненту ізолюючого складу під сховищами рахлоронатрієва кам'яна сіль 2,18-2,81 діоактивних ВІДХОДІВ місцевої сировини - суглинків вода 45,22-42,32 (Звіт "Дослідження протифільтраційних, міцностПриведений ізолюючий склад якісно характених і деформаційних властивостей глиноцементризується необхідними фізико-механічними, техного складу для спорудження підстилаючих ізонологічними та економічними властивостями Він 3 люючих шарів під сховищами радіоактивних має ЩІЛЬНІСТЬ 1600кг/м , МІЦНІСТЬ через 7 діб ВІДХОДІВ комплексу виробництв Вектор", СТОВ А1,5МПа, усадка при твердінні не перевищує 0,5ПЛЮСЛТД, Антрацит, 2002) 1,5%, гарно прокачується поршневою помпою по довгим трубопроводам діаметром 50мм-73мм За Суглинки взагалі відрізняються від глин своїм рахунок додання хлорнатрієвої кам'яної солі до гранулометричним складом Взагалі вміст піску в рецептури ізолюючого складу він не пучить при суглинках досягає від 30% до 60% замість 5-15% в змерзанні Ціна місцевих суглинків взагалі дешевкаолінових та пдрослюдистих глинах Але вміст ше привізних каолінових та пдрослюдистих глин піску до 30% практично не вливає на ХІМІЧНИЙ склад суглинків, його водно-фізичні властивості, В табл 1 приведена порівняльна інформація ХІМІЧНИЙ склад водної витяжки та склад обмінних про МІЦНІСТЬ і пучіння пропонуємого ізолюючого катіонів, визначаючих здатність суглинків к дисперскладу, суміші за прототипом при оптимальному гуванню, пептизацм і приготуванню з суглинків якіспіввідношенні компонентів та нормативні вимоги Таблиця 1 Порівняльні дані фізико-механічних властивостей пропонуємого ізолюючого складу, прототипу та нормативних вимог ВНТП 6-76 Утримання, мас % Граничні умови суглинок 1 2 цемент 3 натрію 4 МІЦНІСТЬ на стиск, МПа лорнатрієва 1 доба 7 діб 15діб і доба 7 діб 15 діб 8 9 10 11 СІЛЬ 5 6 7 Усадка після твердіння, % Склад ізолюючий на основі суглинка з хлорнатрієвою сіллю Вище верхнього краю Верхній край Оптимальне співвідношення компонентів Нижчий край Ниже нижчого краю Склад за прототипом при оптимальному співвідношенні компонентів Вимоги по ВНТП 6-76 49 6,375 0,63 3,12 0,424 1,609 1,784 48 6,250 0,62 2,81 0,411 1,570 1,746 0,5 0,5 47 6,125 0,61 2,49 0,399 1,534 1,709 0,5 0,5 46 6,000 0,60 2,18 0,380 1,492 1,667 0,5 1,0 1,0 45 5,875 0,59 1,87 0,353 1,443 1,630 1,0 1,5 1,5 24,5 9 0,9 0,110 0,215 0,270 8 9 10 23-26 8-Ю 0,8-1 >0,1 >0,15 >0,15 З даних табл 1 випливає, що в границях оптимальності пропонуємий ізолюючий склад перевищує нормативні вимоги за МІЦНІСТЮ на стиск через 1 добу, 7 та 15 діб, практично не усаджується при твердінні, як необхідно складу для спорудження ізолюючого шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ При співвідношенні компонентів нижче границь оптимальності ізолюючий склад має усадку при твердінні 1,5% При співвідношенні компонентів вище границь не нормуються оптимальності ізолюючий склад буде важко прокачувати по довгому трубопроводу діаметром 5073мм Склад для спорудження ізолюючого шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ, ЩО пропонується, відрізняється від прототипу тим, що з метою досягнення необхідних фізико-механічних властивостей забезпечення надійної охорони шарів ґрунту і підземних вод під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ від забруднення радіонуклідами, пропону 57668 ється готовити цей склад із важких суглинків з додання до глинистої суспензії крім в'яжучого і структуроутворювача, як у прототипі, розраховану КІЛЬКІСТЬ хлорнатрієвої кам'яної солі Порівняння нового ізолюючого складу, що заявляється, з прототипом дозволило встановити ВІДПОВІДНІСТЬ його критерію "новизна" При вивченні інших відомих тампонажних сумішей у даній галузі ознаки, що відрізняють винахід, який заявляється, від прототипу, не були виявлені і тому вони забезпечують новому ізолюючому складу, що заявляється, ВІДПОВІДНІСТЬ критерію "ІСТОТНІ ВІДМІНИ" Комп'ютерна верстка О Лисенко Література 1 Патент № 11574 "Суміш для тампонування" Е Я Кипкота ІНШІ 2 Звіт "Дослідження протифільтраційних, міцностних і деформаційних властивостей глиноцементного складу для спорудження підстилаючих ізолюючих шарів під сховищами радіоактивних ВІДХОДІВ комплексу виробництв Вектор", СТОВ АПЛЮСЛТД, Антрацит, 2002 3 Норми технологічного проектування Розділ "Попереднє придушення водопритоків при проходці методом тампонажу прних порід" ВНТП 6-76, Мінвуглепром СССР, Москва, 1976 Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа,8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна