一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置的制作方法

本实用新型属于岩石力学试验领域，尤其涉及一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置。

背景技术：

岩石作为一种天然的矿物集合体，由颗粒或晶体相互胶结或结晶连结而成，内部存在着如矿物解理、微裂隙、粒间空隙、晶格缺陷、晶格边界等微结构面。岩石的物理力学性质主要取决于所包含的矿物成分和颗粒间的相互关系以及存在于其内部的微结构面。受环境因素影响，工程中的岩石材料会受到天然水中各种化学物质的作用，出现侵蚀或腐蚀等现象。天然水与岩石之间的相互作用削弱了矿物颗粒之间的联系，腐蚀了矿物颗粒或晶体，改变了岩石的微观结构和物理状态，由此引起岩石宏观力学特性的不断劣化。此外，环境温度的变化会改变化学反应的反应速率，进而影响到天然水对岩石的腐蚀程度。因此，如何通过室内试验研究不同温度下水化学溶液对岩石试件的作用规律，正是发明人所面临的问题。

技术实现要素：

本实用新型主要目的是提供一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，该装置组装方便，操作简单，不仅能够模拟岩石水化学浸泡试验，而且还能对水化学溶液的温度和水流速度进行调节。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，包括水化学试验缸，水化学试验缸具有内层和外层；外层为恒温室，通过保温管与循环恒温水浴装置连接；内层为浸泡室，用于放置岩石试件，并通过保温盖与保温管连接；储液缸内储存有水化学溶液，通过节流阀与保温管连接；保温管与水泵连接，通过水泵实现水化学溶液在保温管以及所述浸泡室内的循环流通；保温管中间接有过滤器，过滤器能够过滤水化学溶液中腐蚀的岩石试件杂质；所述浸泡室上方接有酸碱计；所述保温管中间接有流速计。

作为优选，所述水化学试验缸的外层具有保温性；内层由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成，且具有导热性。

进一步优选，所述酸碱计的传感器穿过保温盖与浸泡室内的水化学溶液相接触，且所述酸碱计为高精度双显示酸碱计，能同时显示浸泡室内水化学溶液的酸碱度和温度。

进一步优选，所述保温管的内层管道由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成。

进一步优选，所述过滤器为Y型过滤器，且具有耐酸碱腐蚀性。

进一步优选，所述储液缸由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成，且所述储液缸内的水化学溶液中添加有缓冲溶液，可保证浸泡过程中水化学溶液的酸碱度基本保持不变。

进一步优选，所述水泵为功率可调节的自吸式离心泵，且具有耐酸碱腐蚀性。

附图说明

附图1为本实用新型的整体结构示意图。

附图标记说明：

1-水化学试验缸；2-保温盖；3-酸碱计；4—第一保温管；12-第二保温管；5-过滤器；6-储液缸；7-节流阀；8-水泵；9-流速计；10-岩石试件； 11-循环恒温水浴装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征更容易被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，包括水化学试验缸1，水化学试验缸1具有内层和外层；外层为恒温室，通过第二保温管12与循环恒温水浴装置11连接；内层为浸泡室，用于放置岩石试件10，并通过保温盖2与第一保温管4连接；储液缸6内储存有水化学溶液，通过节流阀7与第一保温管4连接；第一保温管4与水泵8连接，通过水泵8实现水化学溶液在第一保温管4以及所述浸泡室内的循环流通；第一保温管4中间接有过滤器5，过滤器5能够过滤水化学溶液中腐蚀的岩石试件杂质；所述浸泡室上方接有酸碱计3；所述第一保温管4中间接有流速计9。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述水化学试验缸1 的外层具有保温性；内层由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成，且具有导热性。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述酸碱计3的传感器穿过保温盖2与浸泡室内的水化学溶液相接触，且所述酸碱计3为高精度双显示酸碱计，能同时显示浸泡室内水化学溶液的酸碱度和温度。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述第一保温管4的内层管道由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述过滤器5为Y型过滤器，且具有耐酸碱腐蚀性。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述储液缸6由耐强酸强碱的防腐蚀材料制成；所述储液缸6内的水化学溶液中添加有缓冲溶液，可保证浸泡过程中水化学溶液的酸碱度基本保持不变。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置，所述水泵8 为功率可调节的自吸式离心泵，且具有耐酸碱腐蚀性。

本实用新型提供的一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置的操作方法，依次包括以下步骤：

(1)将待测岩石试件10装入水化学试验缸1的浸泡室内，岩石试样10 为标准圆柱体试样，直径50mm，高度200mm；

(2)盖上保温盖2，第一保温管4从保温盖2的两侧分别插入浸泡室内；右侧为进水管，插入到接近岩石试件10顶部的位置；左侧为出水管，插入到接近浸泡室底部的位置；

(3)将水化学试验缸1的恒温室通过第二保温管12与循环恒温水浴装置 11连接，循环恒温水浴装置11输入的水量应小于恒温室的容积；

(4)第一保温管4从出水管一侧依次连接过滤器5、储液缸6、水泵8和流速计9，然后通过进水管接入浸泡室内，使第一保温管4与浸泡室之间形成循环回路；

(5)向储液缸6内注入预制的含有缓冲溶液的水化学溶液，打开节流阀7 和水泵8，使水化学溶液充满第一保温管4和浸泡室之间形成的循环回路；水化学溶液在浸泡室内的体积应小于浸泡室的容积，达到水量要求之后关闭节流阀7；

(6)将酸碱计3的传感器插入保温盖2，使传感器的底部与浸泡室内的水化学溶液相接触；根据酸碱计3显示的温度，对循环恒温水浴装置11的水温进行调节；试验过程中保持水温变化不大于2℃；

(7)根据流速计9的读数，通过调节水泵8的功率对第一保温管4内的水化学溶液的流速进行调节；

(8)利用过滤器5过滤掉水化学溶液中腐蚀的岩石试件杂质，避免影响水泵8的运转。

需要说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，任何不经过创造性劳动所作出的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内；基于本实用新型的技术思想，结合现有技术，上述一种温度可控的岩石水化学浸泡试验装置还可以做出诸多的变形，均将落入在本实用新型的保护范围内。