[發明專利]一種高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置及方法

有效

• 申請號: 202010636158.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111610314B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 高玉峰;曹勝飛;馬利科;謝敬禮;劉月妙
• 申請（專利權）人: 核工業北京地質研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N25/18;G01N9/36;H04N7/18;H04N5/76
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，包括：

透明板結構，所述透明板結構包括相對固定的上透明板和下透明板，所述上透明板與所述下透明板之間形成板接縫，所述透明板結構的中部設有上下貫通的樣品凹槽，所述透明板結構內設有進水孔道和水氣流出孔道，所述進水孔道與所述水氣流出孔道共線且沿所述樣品凹槽的直徑方向設置，所述進水孔道的第一端和所述水氣流出孔道的第一端均與所述樣品凹槽連通，所述進水孔道與所述水氣流出孔道沿所述板接縫延伸至所述透明板結構的邊緣，所述進水孔道的第二端和所述水氣流出孔道的第二端分別固定有進水管接頭和水氣流出管接頭；

連接管路，所述連接管路包括流入管路和流出管路，所述流入管路的第一端與所述進水管接頭連通，所述流出管路的第一端與所述水氣流出管接頭連通；

進水系統，所述進水系統的出水端與所述流入管路的第二端連通；

水氣流出系統，所述水氣流出系統的水氣流入端與所述流出管路的第二端連通；

試樣，所述試樣整體為圓柱狀，所述試樣的整體直徑比所述樣品凹槽的直徑小，所述試樣包括上層試樣和下層試樣，所述上層試樣包括兩個正對設置的半圓柱，所述下層試樣包括兩個正對設置的半圓柱，上層及下層正對設置的兩個所述半圓柱之間留有試樣接縫，上層的所述試樣接縫與下層的所述試樣接縫垂直，且均與所述進水孔道呈45度夾角；

緩沖回填材料，所述緩沖回填材料填充于所述試樣的接縫處以及所述試樣與所述樣品凹槽之間；

攝像頭，多個所述攝像頭用以從上下兩側監測所述試樣；

數據采集系統，所述數據采集系統與所述攝像頭電連接，用以對攝像頭采集的數據進行記錄和分析。

2.根據權利要求1所述的高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，還包括支架，所述攝像頭固定于所述支架上。

3.根據權利要求1所述的高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，還包括螺桿，所述透明板結構上設有上下貫通的螺桿孔，所述螺桿與所述螺桿孔螺紋連接，用以將所述上透明板和所述下透明板緊固密封，所述螺桿的下端伸出所述螺桿孔，用以進行支撐。

4.根據權利要求1所述的高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，所述半圓柱的直徑為50mm，高為10mm。

5.根據權利要求1所述的高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，所述試樣的整體直徑比所述樣品凹槽的直徑小1-2mm。

6.一種高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試方法，使用如權利要求1-5任意一項所述的高放處置庫緩沖回填材料愈合效應測試裝置，其特征在于，包括如下步驟：

S1、關閉水氣流出管接頭的開關，打開進水管接頭的開關，調節進水系統，加載水壓控制在10kPa，開始測試試驗，記錄進水系統加載水壓及流量；

S2、數據采集系統實時保存、定期分析攝像頭采集的膨潤土砌塊接縫的圖片、視頻數據；

S3、待觀測到緩沖材料砌塊與裝置接縫的回填材料發生愈合時，調節進水系統，加載水壓控制在20kPa，記錄進水系統加載水壓及流量；

S4、待觀測到緩沖材料砌塊與裝置接縫的回填材料接近完全愈合或緩沖材料砌塊之間接縫的回填材料發生膨脹愈合時，調節進水系統，加載水壓控制在50kPa，記錄進水系統加載水壓及流量；

S5、待觀測到緩沖材料砌塊與裝置接縫的回填材料與砌塊之間無接縫痕跡時，調節進水系統，加載水壓控制在100kPa，記錄進水系統加載水壓及流量；

S6、待觀測到緩沖材料砌塊之間接縫的回填材料與砌塊之間完全融為一體時，調節進水系統，加載水壓控制在200kPa，記錄進水系統加載水壓及流量；

S7、待觀察緩沖材料砌塊與回填材料之間無接縫及愈合痕跡時，關閉進水系統，取出試樣，以緩沖材料砌塊之間接縫初始寬度為單元，平行“十字型”接縫向兩側各截取5段，剩余試樣部分再以緩沖材料砌塊與裝置之間接縫回填材料初始寬度為單元，環向向內截取不少于5段，對截取部分再垂向分層切割11層，試樣頂底面兩層層厚1mm，中間九層層厚2mm，確保不破壞初始水平接縫層面；

S8、對截取的切割樣品段進行干密度及導熱性能測試，并選取不同部位樣品進行微觀結構測試，整理數據，進一步分析不同組合接縫愈合情況，完成試驗，獲得緩沖材料砌塊組合接縫愈合效應。