使用实验室液压压力测试设备的主要意义在于定量测量玻璃固化体的极限抗压强度。通过对样品（通常是铅硼硅酸盐玻璃立方体）施加精确控制的轴向压力，该设备可确定材料是否符合特定的高性能安全基准，例如 136.0 MPa。
此测试过程提供了必要的确凿数据，以验证玻璃基质是否是能够承受长期放射性废物储存的物理应力的坚固、可靠的屏障。
结构评估的力学原理
受控轴向施压
该设备通过对固化玻璃体施加精确控制的轴向压力来运行。这不是随机施加力，而是一项旨在确定材料断裂点的计算应力测试。
确定极限强度
此测试的主要输出是极限抗压强度。该指标定义了玻璃基质在发生结构破坏之前能够承受的最大载荷。
验证基质
对于铅硼硅酸盐玻璃，测试可确认基质本身的物理完整性。高抗压强度读数可验证玻璃已形成固体、无孔的屏障，适合用于容纳放射性同位素。
长期储存的关键性
承受堆叠压力
放射性固化体很少单独储存，它们通常堆叠在储存库中。玻璃体必须具有足够的强度来支撑其上方单元的重量，而不会破裂或碎裂。
136.0 MPa 基准
根据主要测试标准，铅硼硅酸盐玻璃体表现出卓越的强度，可达到136.0 MPa 的高值。这一数值是废物形式在化学和物理上足够稳定以进行处置的关键指标。
法规遵从性
除了物理耐用性外，此测试还确保符合处置法规。虽然某些基质材料（如磷酸钾镁）需要较低的阈值（17-26 MPa），但该设备确认的玻璃的高强度确保其超过了标准的安全性要求。
理解权衡
特定材料标准
对被测材料应用正确的标准至关重要。虽然设备功能多样，但成功标准有所不同；磷酸盐基质的合格率（约 20 MPa）对于高性能玻璃（136.0 MPa）来说将是失败。
物理测试的局限性
压力测试评估的是物理稳定性，但它不能测量化学浸出性。固化体可能以 136.0 MPa 通过压力测试，但如果玻璃配方不正确，仍然可能无法满足化学稳定性要求。
样品几何形状
液压测试的准确性取决于样品的几何形状（通常是立方体）。不规则的形状可能导致压力分布不均，从而导致关于材料真实抗压强度的错误数据。
确保法规和结构合规性
在评估固化废物形式时，请使用液压压力数据来做出关于储存可行性的明智决策。
- 如果您的主要关注点是物理完整性：确保玻璃基质达到 136.0 MPa 的高性能基准，以保证其能够承受显著的堆叠压力。
- 如果您的主要关注点是法规批准：使用抗压强度数据记录废物形式已超过最终处置所需的最低安全标准。
可靠的压力测试弥合了理论配方与实际、安全储存之间的差距。
总结表：
| 特征 | 测试中的意义 | 基准值 |
|---|---|---|
| 核心指标 | 极限抗压强度 | 不适用 |
| 材料重点 | 铅硼硅酸盐玻璃立方体 | 136.0 MPa |
| 载荷类型 | 精确控制的轴向压力 | 高性能 |
| 应用 | 长期放射性废物储存 | 法规遵从性 |
| 替代基质 | 磷酸钾镁 | 17–26 MPa |
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参考文献
- S.Yu. Sayenko, Volodymyr Morgunov. Vitrification of a Simulator of Vat Residues from Liquid Radioactive Waste. DOI: 10.26565/2312-4334-2023-1-11
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
