一种模拟裂隙试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种模拟裂隙试验装置，涉及高放废物地质处置缓冲/回填材料长期安全性能试验技术领域，包括依次连通的供液瓶、蠕动泵、除气机构、模拟裂隙机构和收集器，供液瓶盛放液体，模拟裂隙机构包括相互扣合的上模具和下模具，上模具和下模具之间的缝隙为模拟裂隙，上模具和下模具的中心位置设置有样品仓，样品仓盛放样品，通过改变上模具和下模具之间模拟缝隙的高度实现不同开度裂隙的模拟。本实用新型专利技术探究不同液体及不同流速，流过不同开度的模拟裂隙，缓冲/回填材料膨润土所产生的膨胀变化、颗粒物质向外移动规律以及流出液体的浊度、电导的变化及液体的体积值，对于研究高放废物地质处置缓冲/回填材料长期稳定性有极大的重要性。大的重要性。大的重要性。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟裂隙试验装置


[0001]本技术涉及高放废物地质处置缓冲/回填材料长期安全性能试验
，特别是涉及一种缓冲/回填材料模拟裂隙试验装置。

技术介绍

[0002]高水平放射性废物简称高放废物，含有大量毒性大、半衰期长的放射性核素，释热量大，环境风险高，需要高程度的包容和隔离措施以保护人和环境不受其危害。如何实现高放废物的安全处置，是一个世界性的难题。目前，深地质处置被认为是合理可行的高放废物处置方案，世界各有核国家对此开展了大量研究工作。深地质处置的目标是通过在距地表深达500～1000m的稳定地质体中建设高放废物处置库，实现高放废物的最终安全处置，使其永久与人类生存环境隔离。高放废物处置库一般采用“多重屏障”的设计理念，废物体、包装容器和缓冲/回填材料称为“工程屏障”，处置库围岩称为“天然屏障”。
[0003]地下水是高放废物向处置库外界空间泄漏的载体。缓冲/回填材料作为填充在废物罐和地质体之间的最后一道人工屏障，起着水力学屏障的重要作用，阻止地下水(可能含有腐蚀物质)流到废物罐表面，同时阻止废物罐水溶化合物和核素渗漏到围岩中，因此必须掌握缓冲/回填材料(主要基材为膨润土)与裂隙岩体接触的界面，在不同化学成分、不同流速的地下水作用下所产生的膨胀变化、粘土颗粒物质向外移动规律、流出液体的浊度和电导等的变化规律。
[0004]研究缓冲/回填材料膨润土在土
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岩界面的模拟裂隙试验需要进行不同开度、倾角裂隙的比较，研究地下水化学成分及流速、膨润土成分及密度与膨胀变形、颗粒物质向外移动规律、流出液体的浊度、电导的变化等的相互关系。而现有技术无法同时研究如此多的影响因素。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种模拟裂隙试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，探究不同的液体及不同流速，流过不同开度的模拟裂隙时，缓冲/回填材料产生的膨胀变化、颗粒物质向外移动规律和流出液体的浊度、电导的变化及液体的体积值。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
[0007]本技术提供了一种模拟裂隙试验装置，包括依次连通的供液瓶、蠕动泵、除气机构、模拟裂隙机构和收集器，所述供液瓶用于盛放液体，所述模拟裂隙机构包括相互扣合的上模具和下模具，所述上模具和所述下模具之间的缝隙为模拟裂隙，所述上模具和所述下模具的中心位置设置有样品仓，所述样品仓用于盛放样品，通过改变所述上模具和所述下模具之间模拟缝隙的高度实现不同开度裂隙的模拟。
[0008]优选的，所述模拟裂隙机构的一侧设置有第一进液管，所述模拟裂隙机构的另一侧设置有第一出液管，所述第一进液管和所述第一出液管均与所述模拟裂隙连通，所述除气机构通过管路与所述第一进液管连通，所述收集器与所述第一出液管连通。
[0009]优选的，所述上模具和所述下模具之间设置有第一密封圈，所述第一进液管的进液口和所述第一出液管的出液口位于所述第一密封圈的内侧，所述第一密封圈设置在靠近所述上模具和所述下模具的边缘的凹槽中，所述上模具和所述下模具通过若干第一螺栓连接，若干所述第一螺栓位于所述第一密封圈的外侧，所述下模具的底部设置有若干支撑座。
[0010]优选的，所述除气机构包括储液柱，所述储液柱的上端设置有上盖，所述上盖上开设有排气孔，所述储液柱的下端设置有底座，所述储液柱与所述上盖和所述底座之间均设置有第二密封圈，所述上盖和所述底座通过若干第二螺栓固定，第二进液管穿过所述上盖与所述储液柱连通，所述除气机构的第二进液管与所述蠕动泵的出液端连通，第二出液管穿过所述底座与所述储液柱连通，所述第二出液管与所述第一进液管连通。
[0011]优选的，所述上模具和所述下模具均采用有机玻璃制成，所述上模具上设置有至少一个刻度条，所述刻度条的读数由所述样品仓的中心向所述上模具的边缘逐渐增大。
[0012]优选的，所述上模具的上方设置有相机。
[0013]本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0014]本技术通过改变供液瓶中盛放的液体的化学成分研究不同液体侵蚀样品所产生的的膨胀变化、颗粒物质向外移动规律和采集流出液体的浊度、电导的变化及液体体积变化数据，通过改变裂隙装置上、下板之间的距离实现不同开度裂隙的模拟，通过设置裂隙装置与水平面的夹角实现不同倾角裂隙的模拟，通过改变蠕动泵的流速研究不同流速下液体侵蚀样品所产生的膨胀变化、物质向外移动规律和采集流出液体的浊度、电导的变化及液体体积变化数据，本技术对于高放废物处置缓冲/回填材料的长期稳定性研究有着极大的重要性。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为样品在贯通模拟裂隙液体作用下发生侵蚀示意图；
[0017]图2为本技术的模拟裂隙试验装置示意图；
[0018]图3为本技术中的上模具示意图；
[0019]图4为本技术中的下模具示意图；
[0020]图5为本技术中的除气机构示意图；
[0021]图6为本技术中的相机与模拟裂隙机构示意图；
[0022]图7为本技术中的集液瓶与模拟裂隙机构示意图；
[0023]图8为本技术中的模拟裂隙试验过程示意图；
[0024]其中：100
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模拟裂隙试验装置，1
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第一进液管、2
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下模具、3
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螺纹孔、4
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支撑座、5
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第一密封圈、6
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样品仓、7
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模拟裂隙、8
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第一出液管、9
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刻度条、10
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上模具、11
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供液瓶、12
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蠕动泵、13
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除气机构、14
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收集器、15
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相机、16排气孔、17
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上盖、18
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底座、19
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储液柱、20
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第二密封圈、21
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第二螺栓、22
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第二进液管、23
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第二出液管、24
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模拟裂隙机构、25
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样品、26
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集液瓶。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟裂隙试验装置，其特征在于：包括依次连通的供液瓶、蠕动泵、除气机构、模拟裂隙机构和收集器，所述供液瓶用于盛放液体，所述模拟裂隙机构包括相互扣合的上模具和下模具，所述上模具和所述下模具之间的缝隙为模拟裂隙，所述上模具和所述下模具的中心位置设置有样品仓，所述样品仓用于盛放样品，通过改变所述上模具和所述下模具之间模拟缝隙的高度实现不同开度裂隙的模拟。2.根据权利要求1所述的模拟裂隙试验装置，其特征在于：所述模拟裂隙机构的一侧设置有第一进液管，所述模拟裂隙机构的另一侧设置有第一出液管，所述第一进液管和所述第一出液管均与所述模拟裂隙连通，所述除气机构通过管路与所述第一进液管连通，所述收集器与所述第一出液管连通。3.根据权利要求2所述的模拟裂隙试验装置，其特征在于：所述上模具和所述下模具之间设置有第一密封圈，所述第一进液管的进液口和所述第一出液管的出液口位于所述第一密封圈的内侧，所述第一密封圈设置在靠近所述上模具和所述下模具的边...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢敬礼，王驹，刘月妙，陈亮，曹胜飞，马利科，杨学文，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：新型
国别省市：