[发明专利]一种高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置及方法

权利要求书

1.一种高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，包括：

透明板结构，所述透明板结构包括相对固定的上透明板和下透明板，所述上透明板与所述下透明板之间形成板接缝，所述透明板结构的中部设有上下贯通的样品凹槽，所述透明板结构内设有进水孔道和水气流出孔道，所述进水孔道与所述水气流出孔道共线且沿所述样品凹槽的直径方向设置，所述进水孔道的第一端和所述水气流出孔道的第一端均与所述样品凹槽连通，所述进水孔道与所述水气流出孔道沿所述板接缝延伸至所述透明板结构的边缘，所述进水孔道的第二端和所述水气流出孔道的第二端分别固定有进水管接头和水气流出管接头；

连接管路，所述连接管路包括流入管路和流出管路，所述流入管路的第一端与所述进水管接头连通，所述流出管路的第一端与所述水气流出管接头连通；

进水系统，所述进水系统的出水端与所述流入管路的第二端连通；

水气流出系统，所述水气流出系统的水气流入端与所述流出管路的第二端连通；

试样，所述试样整体为圆柱状，所述试样的整体直径比所述样品凹槽的直径小，所述试样包括上层试样和下层试样，所述上层试样包括两个正对设置的半圆柱，所述下层试样包括两个正对设置的半圆柱，上层及下层正对设置的两个所述半圆柱之间留有试样接缝，上层的所述试样接缝与下层的所述试样接缝垂直，且均与所述进水孔道呈45度夹角；

缓冲回填材料，所述缓冲回填材料填充于所述试样的接缝处以及所述试样与所述样品凹槽之间；

摄像头，多个所述摄像头用以从上下两侧监测所述试样；

数据采集系统，所述数据采集系统与所述摄像头电连接，用以对摄像头采集的数据进行记录和分析。

2.根据权利要求1所述的高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，还包括支架，所述摄像头固定于所述支架上。

3.根据权利要求1所述的高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，还包括螺杆，所述透明板结构上设有上下贯通的螺杆孔，所述螺杆与所述螺杆孔螺纹连接，用以将所述上透明板和所述下透明板紧固密封，所述螺杆的下端伸出所述螺杆孔，用以进行支撑。

4.根据权利要求1所述的高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，所述半圆柱的直径为50mm，高为10mm。

5.根据权利要求1所述的高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，所述试样的整体直径比所述样品凹槽的直径小1-2mm。

6.一种高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试方法，使用如权利要求1-5任意一项所述的高放处置库缓冲回填材料愈合效应测试装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、关闭水气流出管接头的开关，打开进水管接头的开关，调节进水系统，加载水压控制在10kPa，开始测试试验，记录进水系统加载水压及流量；

S2、数据采集系统实时保存、定期分析摄像头采集的膨润土砌块接缝的图片、视频数据；

S3、待观测到缓冲材料砌块与装置接缝的回填材料发生愈合时，调节进水系统，加载水压控制在20kPa，记录进水系统加载水压及流量；

S4、待观测到缓冲材料砌块与装置接缝的回填材料接近完全愈合或缓冲材料砌块之间接缝的回填材料发生膨胀愈合时，调节进水系统，加载水压控制在50kPa，记录进水系统加载水压及流量；

S5、待观测到缓冲材料砌块与装置接缝的回填材料与砌块之间无接缝痕迹时，调节进水系统，加载水压控制在100kPa，记录进水系统加载水压及流量；

S6、待观测到缓冲材料砌块之间接缝的回填材料与砌块之间完全融为一体时，调节进水系统，加载水压控制在200kPa，记录进水系统加载水压及流量；

S7、待观察缓冲材料砌块与回填材料之间无接缝及愈合痕迹时，关闭进水系统，取出试样，以缓冲材料砌块之间接缝初始宽度为单元，平行“十字型”接缝向两侧各截取5段，剩余试样部分再以缓冲材料砌块与装置之间接缝回填材料初始宽度为单元，环向向内截取不少于5段，对截取部分再垂向分层切割11层，试样顶底面两层层厚1mm，中间九层层厚2mm，确保不破坏初始水平接缝层面；

S8、对截取的切割样品段进行干密度及导热性能测试，并选取不同部位样品进行微观结构测试，整理数据，进一步分析不同组合接缝愈合情况，完成试验，获得缓冲材料砌块组合接缝愈合效应。