CN112757453B - 米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高放废物地质处置缓冲材料大型砌块制备领域，具体涉及一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法。本发明中，凹模座为半圆形，两个凹模座构成圆形凹模；凹模内衬构成圆形内衬布置在凹模座的内壁上；凹模内衬和凹模座安装在底板上；凸模座底部安装有凸模衬板，凸模座与凸模衬板构成一个整体凸模；定位挡安装在底板凹槽内；凹槽内加工有螺栓孔，压板放置于定位挡的上面，通过螺栓将其紧固；凹模放置在底板上，通过定位挡限位。本发明可压制直径为1.2～1.6m，高度为0.2～0.5m，干密度为1.4～1.8g/cm³的工程尺度的缓冲材料大型砌块样品，为开展地下实验室缓冲材料现场原位试验提供原料基础和技术支撑。

Description

米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法

技术领域

本发明属于高放废物地质处置缓冲材料大型砌块制备领域，具体涉及一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法。

背景技术

我国的高放废物采用的是深地质处置方式，利用人工屏障(废物罐、缓冲材料、回填材料等)及天然屏障(地下岩体)组成的多重屏障系统阻滞核素迁移。缓冲材料作为废物罐和地质体之间的最后一道人工屏障，起着工程屏障、水力学屏障、化学屏障、传导和散失放射性废物衰变热等重要作用，是地质处置库安全性和稳定性的有效保障。国内外研究表明，以蒙脱石为主要成分的膨润土被认为是高放废物地质处置最适宜的缓冲材料基材。

缓冲材料通常以砌块堆砌的形式包裹在废物罐周围，因此世界各国开展的室内大型模型试验和地下实验室现场原位试验的研究工作，大多采用的是缓冲材料预制砌块。缓冲材料砌块主要采用静力压实的制备方式生产，目前国内压制的膨润土块体都是基于室内规模且手工可操作的中小型样品，其重量最大也不过几公斤而已，尺寸最大也不过十几厘米。考虑到此类压制方案不管是从体量上，还是效率上均不再适用于今后开展1:1的大型室内和地下实验室现场原位试验需求，急需掌握一种米级尺度的缓冲材料大型砌块制备技术和工艺流程。因此建立一种适合机械化、工业化批量生产的缓冲材料大型砌块制备方法具有重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法，可压制直径为1.2～1.6m，高度为0.2～0.5m，干密度为1.4～1.8g/cm³的工程尺度的缓冲材料大型砌块样品，为开展地下实验室缓冲材料现场原位试验提供原料基础和技术支撑。

本发明采用的技术方案：

一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，包括底板、凹模座、凹模内衬、凸模座、凸模衬板、定位挡和压板，凹模座为半圆形，两个凹模座构成圆形凹模；凹模内衬为120°的扇形，3个凹模内衬构成圆形内衬布置在凹模座的内壁上；凹模内衬和凹模座安装在底板上；凸模座设计成倒T型，其底部安装有凸模衬板，凸模座与凸模衬板构成一个整体凸模；底板的顶面加工有与定位挡匹配的凹槽，定位挡安装在凹槽内；凹槽内加工有螺栓孔，压板放置于定位挡的上面，通过螺栓将其紧固；凹模放置在底板上，通过定位挡限位。

所述凹模组合形成的圆形直径较压制的圆形砌块直径小1～2mm。

所述凸模和凹模合模后，凸模衬板与凹模内衬之间的单边间隙为0.1mm。

所述凹模座和凹模内衬的设计高度为拟压制砌块高度的2倍，再加上1～2cm的导向高度；所述凸模座和凸模衬板的整体设计高度要大于凹模高度5～10cm。

所述凹模座、凸模座、定位挡和压板的材质为45#钢，所述凹模内衬、凸模衬板和底板采用4Cr13材料。

所述凹模内衬、凸模衬板和底板与压制的圆形砌块膨润土接触，淬火硬度为HRC55-60，淬硬层不低于5mm。

所述底板和凸模平面度不大于0.2mm，凹模与底板之间的配合面与凹模内侧壁的垂直度不大于0.2mm。

所述凹模内衬顶部均设置吊环孔，便于吊装；凹模座内侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构，凹模内衬外侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构与凹模座斜面结构配合；以方便吊装和拆卸。

所述凸模座采用整体式结构，凸模座中间设置扇形减重孔；所述凸模衬板中间略微凸起，凸模座底部设有与之匹配的凹陷，使之方便对齐平整。

一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的圆形砌块制备方法，包括如下步骤：

步骤1、模具组装

首先把所有部件清理干净，将底板水平放置于可承重地面上；将定位挡放置于底板的凹槽内；将三个凹模内衬按圆形形状在底板的中央位置组合成一个圆形；将2个凹模座沿着定位挡和凹模内衬缓慢下放至底板上，使之嵌套在凹模内衬组成的圆形外侧，再利用螺栓将整个凹模紧固成型；将压板放置于定位挡的上面，再利用螺栓将其紧固，压紧凹模座防止其向上移动；将凸模衬板与凸模座紧固连接；将凡士林或润滑油均匀涂抹在凹模内衬和底板上，防止砌块在高压作用下粘连底板；

步骤2、原料准备

压制之前，按照土工试验方法标准测定原料桶内不同位置处的含水率，取样点应具有代表性且不应少于3处，取各测值的平均值作为膨润土原料的当前含水率；根据预压样品的干密度、尺寸和含水量，计算并称量相应质量的膨润土原料；将原料分层均匀填入模具内，每填入5～10cm，均采用中空圆棒捣实，再用平板刮平表面，最后将模具内壁粘黏的浮土清理干净，以方便合模；

步骤3、压制准备

观察凸模座是否水平，如不水平，需要找平后再进行合模；将凸模座的底部对准凹模内衬空间，缓慢下落，下落速度设置为0.2～0.5mm/s，在出现原料扬起时，降低下落速度；在凸模座下落卡顿时，调整天车使其微微向上吊起，至自动或手动找平后再缓慢下落直至底部与原料完成接触，完成合模；启动压力机，将压力机上横梁向上移动，保证压力机上横梁和压力机载物台之间空间可完全容纳模具整体高度；将压力机载物台移出压力机下方，利用天车吊起底板吊耳，将圆形模具整体吊装至压力机载物台的正中央；将压力机载物台移动至压力机下方，使模具、压力机上横梁和压力机载物台的中心点在同一条垂直线上；将压力机载物台向上移动，使之脱离轨道束缚；再将压力机上横梁向下移动，使其与凸模座的顶面距离3～5mm；

步骤4、机械压制

在预压紧阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向上移动压力机载物台，设定目标值为压力100～200kN；此步的主要目的是将凸模座顶面与压力机上横梁对齐找平，保证砌块样品顶面平整度；在恒定速率加载阶段，将压力机设置成位移控制模式，以5～10mm/min的速率向上移动压力机载物台，设定目标值为预压样品高度；在持荷阶段，将压力机设置成保持位移值不变，持荷20～30min；在卸荷阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向下移动压力机载物台，设置目标值为试验力为0；试验力至零后，将压制数据保存到电脑上，将压力机载物台以最快速率下降至最底部，然后移出压力机载物台；

步骤5、模具拆卸

制备完成后，将圆形模具整体吊装至开阔区域，移除压板；将整个凹模座吊出后妥善放置；将凸模座吊出后妥善放置；分别吊装3个凹模内衬；在吊装凹模内衬时，要借用工具使其偏向外侧起升，防止起吊时凹模内衬侧偏，碰撞砌块样品，所有凹模内衬吊装完成后，至此砌块样品就留在底板中央；

步骤6、样品测量及包装

清理砌块顶部和底板上的浮土后，对砌块的顶面和四周部位均拍照记录，采用直尺分别测量并记录圆形砌块不同直径方向上的4个长度值R1、R2、R3和R4；再采用高度尺分别测量并记录圆形砌块不同位置处的8个高度值H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7和H8；将保鲜膜和塑料布预先铺设在专用托盘上，放置在相应适宜的天平上，进行清零操作；再采用真空吸盘装置将砌块吸起，放置在专用托盘的中央位置，称量并记录其质量；质量测试完毕后，将托盘连同砌块样品整体搬运至指定位置，再用保鲜膜和塑料布完全密封包裹在砌块四周和顶面，外面再用胶带将其缠绕包严，使之与外界空气隔绝；最后对所有部件进行彻底清理，并涂抹防锈剂，方便后续组装使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，采用分体式结构组合方式，结构简单实用，可以不定期更换(如衬板、螺栓、压板等)易损易耗配件，延长模具的使用寿命。

(2)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，设置了定位挡装置，组装和拆卸精准便捷，适用于机械化操作和工业化批量生产，生产效率大大提高。

(3)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，各部件具有强度大、硬度高的特点，适用于制备工程尺度的高压实膨润土砌块。

(4)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，设置了压板装置，可防止模具在高压作用下向上移动，有效保障砌块压制成型效果。

(5)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其主要部件采用了加强筋结构，并在凸模座中间采用减重孔方式，可有效保证使用强度的同时降低造价，起重操作也更加安全。

(6)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块制备方法，包括模具组装、原料准备、压制准备、机械压制、模具拆卸和样品测量及包装的全流程，内容全面、流程完整，适用于机械化操作和工业化批量生产制备大型高压实膨润土砌块。

(7)本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块制备方法，其制备出的砌块样品完整、均匀，无破损现象，其平面度和外形轮廓尺寸参数符合地下实验室现场原位试验的需求。

附图说明

图1为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具合模后的俯视图；

图2为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的凹模座平视图；

图3为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具合模后的截面示意图；

图4为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的凹模内衬俯视图；

图5为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的凸模衬板俯视图；

图6为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的底板俯视图；

图7为本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块制备方法压制的圆形砌块尺寸测量示意图。

图中：1-底板、2-凹模内衬、3-凹模座、4-凸模座、5-定位挡、6-压板、7-底板吊耳、8-凸模座吊耳、9-凹模座吊耳、10-螺栓、11-螺栓、12-螺栓、13-吊环孔、14-凸模衬板、15-压力机上横梁、16-压力机载物台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具及砌块制备方法作进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，该模具组装后可用于制备直径为1.6m且高度可调整的缓冲材料圆形砌块。主要包括底板1、2个凹模座3、3个凹模内衬2、凸模座4、凸模衬板14、4个定位挡5和4个压板6。

所述凹模座3为半圆形，两个凹模座3通过螺栓11构成圆形凹模；凹模内衬为120°的扇形，3个凹模内衬2构成圆形内衬布置在凹模座3的内壁上；整体凹模组合形成的圆形直径较压制的圆形砌块直径小1～2mm。

为方便合模和拆卸，所述凸模座4设计成倒T型，凸模衬板14直径比凸模座4大1cm，以防止出现卡模现象，其底部通过螺栓10安装有凸模衬板14，凸模座4侧面设有凸模座吊耳8，凸模座4、凸模衬板14、凸模座吊耳8构成一个整体凸模，凸模和凹模合模后，凸模衬板14和凹模内衬2之间的单边间隙为0.1mm。

底板1的顶面加工有4个与定位挡5匹配的凹槽，定位挡5安装在凹槽内；凹槽内加工有螺栓孔，压板6放置于定位挡5的上面，通过螺栓将其紧固；凹模放置在底板1上，通过定位挡5限位。

所述凹模座3和凹模内衬2的设计高度为拟压制砌块高度的2倍，再加上1～2cm的导向高度；所述凸模座4和凸模衬板14的整体设计高度要大于凹模高度5～10cm；所述底板1尺寸要匹配凹模座4和定位挡5，并预留出相应操作空间。

所述凹模座3、凸模座4、定位挡5和压板6的材质为45#钢，所述凹模内衬2、凸模衬板14和底板1采用4Cr13材料，所述螺栓采用高强度螺栓。

所有与膨润土接触的凹模内衬2、凸模衬板14和底板1淬火硬度为HRC55-60，淬硬层不低于5mm。

所述底板1和凸模平面度不大于0.2mm，凹模与底板1之间的配合面与凹模内侧壁的垂直度不大于0.2mm。

所述凹模座3和凸模座4的外侧均采用加强筋结构，提高模具的整体强度和使用寿命。

所述凹模内衬2顶部均设置吊环孔13，便于吊装；凹模座3内侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构，凹模内衬2外侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构与凹模座3斜面结构配合；以方便吊装和拆卸。

所述凸模座4采用整体式结构，凸模座4中间设置4个扇形减重孔，在四周设置4个凸模座吊耳8方便吊装；所述凸模衬板14设计成中间略微凸起型，凸模座4底部设计成与之匹配的凹陷型，使之方便对齐平整，凸模衬板14加工有8个与螺栓10匹配的螺栓孔；所述凸模衬板14位于凸模座4底部，为防止砌块有压痕，采用8个螺栓10从上面反把。

所述底板1的顶面加工有4个与定位挡5匹配的凹槽，加工有与螺栓12匹配的螺栓孔，两个侧面各设置了2个与底板吊耳7匹配的吊耳孔。

本发明提供的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块制备方法，主要包括模具组装、原料准备、压制准备、机械压制、模具拆卸和样品测量及包装的全流程，具体实施步骤如下：

1、模具组装

(1)首先把所有部件清理干净，将底板吊耳7与底板1紧固连接，采用天车将底板1水平放置于可承重地面上；

(2)将四个定位挡5放置于底板1的凹槽内；

(3)将吊环与三个凹模内衬2连接，采用天车将三个凹模内衬2按圆形形状在底板1的中央位置组合成一个圆形；

(4)采用天车吊起凹模座吊耳9将2个凹模座3沿着定位挡5和凹模内衬2缓慢下放至底板1上，使之嵌套在凹模内衬2组成的圆形外侧，再利用螺栓11将整个凹模紧固成型；

(5)将四个压板6放置于定位挡5的上面，再利用螺栓12将其紧固，压紧凹模座3防止其向上移动；

(6)利用螺栓10将凸模衬板14与凸模座4紧固连接；

(7)将凡士林或润滑油均匀涂抹在凹模内衬2和底板1上，防止砌块在高压作用下粘连底板，至此模具组装步骤基本完成。

2、原料准备

(1)压制之前，按照土工试验方法标准测定原料桶内不同位置处的含水率，取样点应具有代表性且不应少于3处，取各测值的平均值作为膨润土原料的当前含水率；

(2)根据预压样品的干密度、尺寸和含水量，计算并称量相应质量的膨润土原料；

(3)将原料分层均匀填入模具内，每填入5～10cm，均采用中空圆棒捣实，再用平板刮平表面，最后将模具内壁粘黏的浮土清理干净，以方便合模。

3、压制准备

(1)采用天车吊起凸模座吊耳8，观察凸模座4是否水平，如不水平，需要找平后再进行合模；

(2)将凸模座4的底部对准凹模内衬2空间，缓慢下落，下落速度设置为0.2～0.5mm/s，在出现原料扬起时，降低下落速度；在凸模座4下落卡顿时，调整天车使其微微向上吊起，至自动或手动找平后再缓慢下落直至底部与原料完成接触，完成合模；

(3)启动压力机，将压力机上横梁15向上移动，保证压力机上横梁15和压力机载物台16之间空间可完全容纳模具整体高度；

(4)将压力机载物台16移出压力机下方，利用天车吊起底板吊耳7，将圆形模具整体吊装至压力机载物台16的正中央；

(5)将压力机载物台16移动至压力机下方，使模具、压力机上横梁15和压力机载物台16的中心点在同一条垂直线上；

(6)将压力机载物台16向上移动，使之脱离轨道束缚；再将压力机上横梁15向下移动，使其与凸模座4的顶面距离3～5mm。

4、机械压制

(1)在预压紧阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向上移动压力机载物台16，设定目标值为压力100～200kN；此步的主要目的是将凸模座4顶面与压力机上横梁15对齐找平，保证砌块样品顶面平整度；

(2)在恒定速率加载阶段，将压力机设置成位移控制模式，以5～10mm/min的速率向上移动压力机载物台16，设定目标值为预压样品高度；

(3)在持荷阶段，将压力机设置成保持位移值不变，持荷20～30min；

(4)在卸荷阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向下移动压力机载物台16，设置目标值为试验力为0；

(5)试验力至零后，将压制数据保存到电脑上，将压力机载物台16以最快速率下降至最底部，然后移出压力机载物台16。

5、模具拆卸

(1)制备完成后，采用天车吊起底板吊耳7，将圆形模具整体吊装至开阔区域，按对角顺序松动螺栓12，移除压板6；

(2)用天车吊起凹模座吊耳9，天车车钩需要基本在圆形模具中心位置，防止起吊时凹模座3侧偏，损坏砌块表面，将整个凹模座3吊出后妥善放置；

(3)用天车吊起凸模座吊耳8，天车车钩需要基本在凸模座4中心位置，防止起吊时凸模座4侧偏，损坏砌块表面，将凸模座4吊出后妥善放置；

(4)将吊耳与所有凹模内衬2连接，吊装时使天车车钩与凹模内衬2中心位置对齐后，分别吊装3个凹模内衬2；

(5)在吊装凹模内衬2时，要借用工具使其偏向外侧起升，防止起吊时凹模内衬2侧偏，碰撞砌块样品，所有凹模内衬2吊装完成后，至此砌块样品就留在底板1中央。

6、样品测量及包装

(1)清理砌块顶部和底板上的浮土后，对砌块的顶面和四周部位均拍照记录，采用直尺分别测量并记录圆形砌块不同直径方向上的4个长度值R1(AE)、R2(BF)、R3(CG)和R4(DH)；再采用高度尺分别测量并记录圆形砌块不同位置处的8个高度值H1(A)、H2(B)、H3(C)、H4(D)、H5(E)、H6(F)、H7(G)和H8(H)；

(2)将保鲜膜和塑料布预先铺设在专用托盘上，放置在相应适宜的天平上，进行清零操作；再采用真空吸盘装置将砌块吸起，放置在专用托盘的中央位置，称量并记录其质量；

(3)质量测试完毕后，将托盘连同砌块样品整体搬运至指定位置，再用保鲜膜和塑料布完全密封包裹在砌块四周和顶面，外面再用胶带将其缠绕包严，使之与外界空气隔绝；

(4)最后对所有部件进行彻底清理，并涂抹防锈剂，方便后续组装使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：包括底板、凹模座、凹模内衬、凸模座、凸模衬板、定位挡和压板，凹模座为半圆形，两个凹模座构成圆形凹模；凹模内衬为120°的扇形，3个凹模内衬构成圆形内衬布置在凹模座的内壁上；凹模内衬和凹模座安装在底板上；所述凹模内衬顶部均设置吊环孔，便于吊装；凹模座内侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构，凹模内衬外侧采用倾斜角为8.7°的斜面结构与凹模座斜面结构配合；以方便吊装和拆卸；凸模座设计成倒T型，其底部安装有凸模衬板，凸模座与凸模衬板构成一个整体凸模；底板的顶面加工有与定位挡匹配的凹槽，定位挡安装在凹槽内；凹槽内加工有螺栓孔，压板放置于定位挡的上面，通过螺栓将其紧固；凹模放置在底板上，通过定位挡限位。

2.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凹模组合形成的圆形直径较压制的圆形砌块直径小1～2mm。

3.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凸模和凹模合模后，凸模衬板与凹模内衬之间的单边间隙为0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凹模座和凹模内衬的设计高度为拟压制砌块高度的2倍，再加上1～2cm的导向高度；所述凸模座和凸模衬板的整体设计高度要大于凹模高度5～10cm。

5.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凹模座、凸模座、定位挡和压板的材质为45#钢，所述凹模内衬、凸模衬板和底板采用4Cr13材料。

6.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凹模内衬、凸模衬板和底板与压制的圆形砌块膨润土接触，淬火硬度为HRC55-60，淬硬层不低于5mm。

7.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述底板和凸模平面度不大于0.2mm，凹模与底板之间的配合面与凹模内侧壁的垂直度不大于0.2mm。

8.根据权利要求1所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具，其特征在于：所述凸模座采用整体式结构，凸模座中间设置扇形减重孔；所述凸模衬板中间略微凸起，凸模座底部设有与之匹配的凹陷，使之方便对齐平整。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种米级尺度缓冲材料圆形砌块压制模具的圆形砌块制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、模具组装

首先把所有部件清理干净，将底板水平放置于可承重地面上；将定位挡放置于底板的凹槽内；将三个凹模内衬按圆形形状在底板的中央位置组合成一个圆形；将2个凹模座沿着定位挡和凹模内衬缓慢下放至底板上，使之嵌套在凹模内衬组成的圆形外侧，再利用螺栓将整个凹模紧固成型；将压板放置于定位挡的上面，再利用螺栓将其紧固，压紧凹模座防止其向上移动；将凸模衬板与凸模座紧固连接；将凡士林或润滑油均匀涂抹在凹模内衬和底板上，防止砌块在高压作用下粘连底板；

步骤2、原料准备

压制之前，按照土工试验方法标准测定原料桶内不同位置处的含水率，取样点应具有代表性且不应少于3处，取各测值的平均值作为膨润土原料的当前含水率；根据预压样品的干密度、尺寸和含水量，计算并称量相应质量的膨润土原料；将原料分层均匀填入模具内，每填入5～10cm，均采用中空圆棒捣实，再用平板刮平表面，最后将模具内壁粘黏的浮土清理干净，以方便合模；

步骤3、压制准备

观察凸模座是否水平，如不水平，需要找平后再进行合模；将凸模座的底部对准凹模内衬空间，缓慢下落，下落速度设置为0.2～0.5mm/s，在出现原料扬起时，降低下落速度；在凸模座下落卡顿时，调整天车使其微微向上吊起，至自动或手动找平后再缓慢下落直至底部与原料完成接触，完成合模；启动压力机，将压力机上横梁向上移动，保证压力机上横梁和压力机载物台之间空间可完全容纳模具整体高度；将压力机载物台移出压力机下方，利用天车吊起底板吊耳，将圆形模具整体吊装至压力机载物台的正中央；将压力机载物台移动至压力机下方，使模具、压力机上横梁和压力机载物台的中心点在同一条垂直线上；将压力机载物台向上移动，使之脱离轨道束缚；再将压力机上横梁向下移动，使其与凸模座的顶面距离3～5mm；

步骤4、机械压制

在预压紧阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向上移动压力机载物台，设定目标值为压力100～200kN；此步的主要目的是将凸模座顶面与压力机上横梁对齐找平，保证砌块样品顶面平整度；在恒定速率加载阶段，将压力机设置成位移控制模式，以5～10mm/min的速率向上移动压力机载物台，设定目标值为预压样品高度；在持荷阶段，将压力机设置成保持位移值不变，持荷20～30min；在卸荷阶段，将压力机设置成位移控制模式，以1～2mm/min的速率向下移动压力机载物台，设置目标值为试验力为0；试验力至零后，将压制数据保存到电脑上，将压力机载物台以最快速率下降至最底部，然后移出压力机载物台；

步骤5、模具拆卸

制备完成后，将圆形模具整体吊装至开阔区域，移除压板；将整个凹模座吊出后妥善放置；将凸模座吊出后妥善放置；分别吊装3个凹模内衬；在吊装凹模内衬时，要借用工具使其偏向外侧起升，防止起吊时凹模内衬侧偏，碰撞砌块样品，所有凹模内衬吊装完成后，至此砌块样品就留在底板中央；

步骤6、样品测量及包装

清理砌块顶部和底板上的浮土后，对砌块的顶面和四周部位均拍照记录，采用直尺分别测量并记录圆形砌块不同直径方向上的4个长度值R1、R2、R3和R4；再采用高度尺分别测量并记录圆形砌块不同位置处的8个高度值H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7和H8；将保鲜膜和塑料布预先铺设在专用托盘上，放置在相应适宜的天平上，进行清零操作；再采用真空吸盘装置将砌块吸起，放置在专用托盘的中央位置，称量并记录其质量；质量测试完毕后，将托盘连同砌块样品整体搬运至指定位置，再用保鲜膜和塑料布完全密封包裹在砌块四周和顶面，外面再用胶带将其缠绕包严，使之与外界空气隔绝；最后对所有部件进行彻底清理，并涂抹防锈剂，方便后续组装使用。

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