[发明专利]核电牺牲混凝土高温熔蚀简易试验装置及方法

权利要求书

1.一种核电牺牲混凝土高温熔蚀简易试验装置，包括呈长方体结构的混凝土基石，其特征在于，所述的混凝土基石的顶部设有呈长方体形的凹槽，所述凹槽的长度与混凝土基石顶面长度之比、凹槽的宽度与混凝土基石宽度之比、凹槽深度与混凝土基石高度之比均为1/2；所述混凝土基石上侧面上设有三个用于放置热电偶的孔洞，所述三个热电偶竖向排列，最底端热电偶距离混凝土基石底部的距离为混凝土基石高度的1/10，两个相邻的热电偶之间的距离为混凝土基石高度的2/15。

2.根据权利要求1所述的核电牺牲混凝土高温熔蚀简易试验装置，其特征在于，所述混凝土基石的长度为400mm，宽度为400mm，高度为300mm，所述凹槽的长度和宽度均为200mm，高度为150mm，最低端热电偶距离混凝土基石底部的距离为30mm，两个相邻的热电偶之间的距离为40mm。

3.根据权利要求1所述的核电牺牲混凝土高温熔蚀简易试验装置，其特征在于，用于制造混凝土基石的混凝土原料组成及重量份为：胶凝材料400～530份，石英石1600～1700份，水160～175份，外加剂4～6份；所述凝胶材料为硅酸盐水泥和矿物掺合料，凝胶材料中硅酸盐水泥和矿物掺合料的重量比为60～80：20～40。

4.根据权利要求1所述的核电牺牲混凝土高温熔蚀简易试验装置，其特征在于，用于制造混凝土基石的混凝土原料组分及重量份为：胶凝材料400～450份、中品味赤铁矿1250～1280份、石英石800～880份、水160～170份、外加剂4.8～6份；所述凝胶材料为硅酸盐水泥和矿物掺合料，凝胶材料中硅酸盐水泥和矿物掺合料的重量比为60～80：20～40。

5.根据权利要求1～4任一权利要求所述核电牺牲混凝土高温溶蚀简易试验方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)构建牺牲混凝土高温熔池：取混凝土原材料，将其搅拌1～2min，然后加入外加剂和水搅拌2～3min，控制坍落度为160～200mm；用胶合板按照混凝聚基石的尺寸构建模板，模板上的热电偶位置处钻孔，同时预埋PVC管，熔池部分模具采用预埋塑料容器或木制容器；将搅拌好的混凝土浇筑于上述模具中，震动成型；抹平后取塑料薄膜覆盖养护24h，拆除混凝土基石模具和熔池模具，去除PVC管用，纸条堵塞热电偶位置处的钻孔后在养护室内养护28d；然后室内晾干1d后取出纸条，对熔池底部和四周进行简单磨平处理后防御烘箱中，60℃下烘干7d；将热电偶固定在混凝土基石上对应的钻孔内；

(2)放置并引燃高温熔剂：高温溶剂为铝粉,氧化钙和三氧化二铁，将铝粉,氧化钙和三氧化二铁按1:1.5:3的比例放入高温熔池内，保持高温溶剂表面平整；高温溶剂表面放入引燃剂引燃；

(3)高温熔蚀过程中温度测试：热电偶的一端接连接惠普温度采集仪，在高温熔剂燃烧和熄灭后持续采样，采样时间间隔为两秒；

(4)高温熔蚀过程中变形测试：取混凝土基石的两个相对侧面分别贴上玻璃片，将位移传感器侧头置于玻璃片表面，保证两侧位移传感器位于同一水平面上，位移传感器连接应变采集仪，高温溶剂燃烧和熄灭后持续采样，采样时间间隔两秒，同事保持与惠普温度采集仪同时采样；

(5)高温熔池轴向径向深度测试：沿高温熔池的轴向和径向方向各设置10个点，每个点间隔20mm，用游标卡尺测试溶蚀前和高温溶剂完全熄灭并冷却后高温熔池的尺寸。

6.根据权利要求5所述的核电牺牲混凝土高温溶蚀简易试验方法，其特征在于，步骤(2)中引燃剂为镁粉和硝酸钾，其中镁粉和硝酸钾的重量比为1:3～3.5。

7.根据权利要求5所述的核电牺牲混凝土高温溶蚀简易试验方法，其特征在于，所述引燃剂与高温溶剂的质量比为1：60～120。