[發明專利]核電犧牲混凝土高溫熔蝕簡易試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 201410342725.9
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104101621A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 金祖權;孫偉;張巧芬;蔣金洋;李政
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01N25/48
• 分類號: G01N25/48;G01N25/32
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 萬桂斌

1.一種核電犧牲混凝土高溫熔蝕簡易試驗裝置，包括呈長方體結構的混凝土基石，其特征在于，所述的混凝土基石的頂部設有呈長方體形的凹槽，所述凹槽的長度與混凝土基石頂面長度之比、凹槽的寬度與混凝土基石寬度之比、凹槽深度與混凝土基石高度之比均為1/2；所述混凝土基石上側面上設有三個用于放置熱電偶的孔洞，所述三個熱電偶豎向排列，最底端熱電偶距離混凝土基石底部的距離為混凝土基石高度的1/10，兩個相鄰的熱電偶之間的距離為混凝土基石高度的2/15。

2.根據權利要求1所述的核電犧牲混凝土高溫熔蝕簡易試驗裝置，其特征在于，所述混凝土基石的長度為400mm，寬度為400mm，高度為300mm，所述凹槽的長度和寬度均為200mm，高度為150mm，最低端熱電偶距離混凝土基石底部的距離為30mm，兩個相鄰的熱電偶之間的距離為40mm。

3.根據權利要求1所述的核電犧牲混凝土高溫熔蝕簡易試驗裝置，其特征在于，用于制造混凝土基石的混凝土原料組成及重量份為：膠凝材料400～530份，石英石1600～1700份，水160～175份，外加劑4～6份；所述凝膠材料為硅酸鹽水泥和礦物摻合料，凝膠材料中硅酸鹽水泥和礦物摻合料的重量比為60～80：20～40。

4.根據權利要求1所述的核電犧牲混凝土高溫熔蝕簡易試驗裝置，其特征在于，用于制造混凝土基石的混凝土原料組分及重量份為：膠凝材料400～450份、中品味赤鐵礦1250～1280份、石英石800～880份、水160～170份、外加劑4.8～6份；所述凝膠材料為硅酸鹽水泥和礦物摻合料，凝膠材料中硅酸鹽水泥和礦物摻合料的重量比為60～80：20～40。

5.根據權利要求1～4任一權利要求所述核電犧牲混凝土高溫溶蝕簡易試驗方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)構建犧牲混凝土高溫熔池：取混凝土原材料，將其攪拌1～2min，然后加入外加劑和水攪拌2～3min，控制坍落度為160～200mm；用膠合板按照混凝聚基石的尺寸構建模板，模板上的熱電偶位置處鉆孔，同時預埋PVC管，熔池部分模具采用預埋塑料容器或木制容器；將攪拌好的混凝土澆筑于上述模具中，震動成型；抹平后取塑料薄膜覆蓋養護24h，拆除混凝土基石模具和熔池模具，去除PVC管用，紙條堵塞熱電偶位置處的鉆孔后在養護室內養護28d；然后室內晾干1d后取出紙條，對熔池底部和四周進行簡單磨平處理后防御烘箱中，60℃下烘干7d；將熱電偶固定在混凝土基石上對應的鉆孔內；

(2)放置并引燃高溫熔劑：高溫溶劑為鋁粉,氧化鈣和三氧化二鐵，將鋁粉,氧化鈣和三氧化二鐵按1:1.5:3的比例放入高溫熔池內，保持高溫溶劑表面平整；高溫溶劑表面放入引燃劑引燃；

(3)高溫熔蝕過程中溫度測試：熱電偶的一端接連接惠普溫度采集儀，在高溫熔劑燃燒和熄滅后持續采樣，采樣時間間隔為兩秒；

(4)高溫熔蝕過程中變形測試：取混凝土基石的兩個相對側面分別貼上玻璃片，將位移傳感器側頭置于玻璃片表面，保證兩側位移傳感器位于同一水平面上，位移傳感器連接應變采集儀，高溫溶劑燃燒和熄滅后持續采樣，采樣時間間隔兩秒，同事保持與惠普溫度采集儀同時采樣；

(5)高溫熔池軸向徑向深度測試：沿高溫熔池的軸向和徑向方向各設置10個點，每個點間隔20mm，用游標卡尺測試溶蝕前和高溫溶劑完全熄滅并冷卻后高溫熔池的尺寸。

6.根據權利要求5所述的核電犧牲混凝土高溫溶蝕簡易試驗方法，其特征在于，步驟(2)中引燃劑為鎂粉和硝酸鉀，其中鎂粉和硝酸鉀的重量比為1:3～3.5。

7.根據權利要求5所述的核電犧牲混凝土高溫溶蝕簡易試驗方法，其特征在于，所述引燃劑與高溫溶劑的質量比為1：60～120。