一种高压实膨润土水侵蚀试验仪的制作方法

本发明属于放射性废物处理处置技术领域，具体涉及一种高压实膨润土水侵蚀试验仪，为高水平放射性废物地质处置库缓冲材料水侵蚀研究用装置。

背景技术：

目前，高水平放射性废物(HLW)公认的处置方式为深地质处置，而深地质处置的围岩又常以花岗岩、粘土岩等介质为主。对于花岗岩介质而言，可能存在着一定的裂隙，这些裂隙的存在就成为直接的导水通道，也就是说地下水能通过这些裂隙快速流到处置区域，进而处置区域的缓冲回填材料(主要为压实的膨润土)将暴露在裂隙水中，因此可能会对缓冲材料有一定的侵蚀作用。由于缓冲回填材料是地质处置中的最后一道人工屏障，其起着阻滞核素、力学支撑、封堵缝隙和低渗水等作用，而缓冲回填材料被裂隙地下水侵蚀后，其上述各种作用必将受到影响，这将对整个高放废物的安全处置带来影响。为了保证高放废物安全处置的要求，需在实验室开展模拟裂隙地下水侵蚀的相关研究。

技术实现要素：

本发明目的是为研究有裂隙存在条件下，地下水流对缓冲材料的侵蚀情况。

具体的，本发明公开了一种高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述试验仪包括通过管路顺序连接的盛水容器、蠕动泵、水侵蚀装置主体、及另一盛水容器；

所述水侵蚀装置主体具有进水孔和出水孔，所述蠕动泵开启后抽取盛水容器中的水，从进水孔进入所述水侵蚀装置主体，然后从出水孔流出进入另一盛水容器。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述水侵蚀装置主体包括如下结构：

上面板、下面板，所述上下面板的边缘具备若干对应的通孔，螺栓通过所述通孔并拧紧以固定上下面板；

所述上下面板的中心具备样品槽以放置样品；所述样品槽相对于上下面板的接触面对称设置。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述上下面板为有机玻璃板。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，在所述下面板的上表面距边沿一定距离的四周具有密封槽，槽内放置密封圈。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，在所述密封槽内对边距密封槽一定距离处具有两个小水槽。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述进水孔和出水孔位于所述下面板的有小水槽侧的侧壁的中间位置。

进一步，如上所述的高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述上面板的相邻两个侧壁中心具有2个布置方向互相垂直的调平孔；在所述下面板的4个角处安装有调平螺栓。

该发明中所提供的装置与所使用过的/正在使用的装置相比，有以下优点：本装置在水平面上留有1mm的缝隙，因此可模拟真实地质处置中水平裂隙情况下的侵蚀；本装置主体为有机玻璃，该玻璃透明，因此可直接观察试验的过程，对地下水侵蚀高压实膨润土的过程可提供直观的证据。

附图说明

图1为本发明高压实膨润土水侵蚀试验仪的结构示意图。

图2为本发明高压实膨润土水侵蚀试验仪的侧面剖视图。

图3为本发明高压实膨润土水侵蚀过程样品图。(A-试验开始后5h；B-试验开始后24h；C-试验开始后120h；D试验开始后240h)

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、2所示，本发明公开了一种高压实膨润土水侵蚀试验仪，所述试验仪包括通过管路顺序连接的盛水容器、蠕动泵、水侵蚀装置主体、及另一盛水容器；所述水侵蚀装置主体具有进水孔和出水孔，所述蠕动泵开启后抽取盛水容器中的水，从进水孔进入所述水侵蚀装置主体，然后从出水孔流出进入另一盛水容器。

上述高压实膨润土水侵蚀试验仪可按照如下步骤进行加工：

(1)材料选择。选用一定厚度的有机玻璃板进行加工；

(2)装置主体的加工。根据选择的有机玻璃板按照规定的尺寸加工为2块板，并以2块板各自的中心为圆心，按照规定的半径和深度制备圆柱形样品槽；

(3)密封槽的加工。在主体底板上表面距边沿一定距离的四周制取一定宽度和深度的小槽，用于放置密封圈；

(4)水槽的加工。在主体底板上表面密封槽内对边(距密封槽一定距离处)制备小水槽；

(5)水孔的加工。在主体底板壁(有小水槽侧)的中间位置制备进水孔和出水孔；

(6)螺栓孔的加工。在主体上下玻璃板边沿(密封圈外)对应的地方加工螺栓孔。

(7)调平装置的加工。在主体上面板的壁中心制备2个调平孔(垂直布置)，并加入一定量的水后封堵孔口；在主体底板4个角处加工调平螺栓。

在高压实膨润土水侵蚀试验仪实施之前，必须对各主要设备进行检查，确保操作的安全性。检查方法是检查各设备和线路在试验开始前能否正常的运转。

将预先压制的膨润土块放入试验仪样品腔中，然后进行整个试验仪主体部分的组装，组装结束进行调平，并将试验仪进水孔端连接至进水管(由蠕动泵控制进水的流量)，用导管连接试验仪出水孔端并将导管的另一端置于盛水容器中，开启蠕动泵(预先调节好蠕动泵的流量)，提供一定流量的水，观察试验中压实膨润土的变化情况。

图3为本发明高压实膨润土水侵蚀过程样品图。其中A图为试验开始后5h的情况；B图为试验开始后24h的情况；C图为试验开始后120h的情况；D图为试验开始后240h的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。