本發(fā)明為壓實(shí)膨潤土塊吸水飽和過程中，模擬金屬腐蝕/壓實(shí)膨潤土塊吸水飽和前后孔隙變化研究用的一種側(cè)限恒體積試樣盒，屬于為模擬高水平放射性廢物地質(zhì)處置庫人工屏障水飽和階段金屬腐蝕以及緩沖材料孔隙特征研究用裝置，屬于放射性廢物處理處置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在高水平放射性廢物(HLW)的深地質(zhì)處置中，處置庫關(guān)閉后，地下水會(huì)緩慢地向處置區(qū)域入滲，緩沖回填材料將開始吸水(膨脹)并逐漸飽和，緩沖材料飽和后地下水將進(jìn)一步與廢物罐的包裝容器表面接觸并持續(xù)到整個(gè)飽水階段。在整個(gè)水飽和階段，包裝容器將長期暴露在相對恒定的壓力(緩沖材料吸水膨脹產(chǎn)生的膨脹壓)以及地下水環(huán)境中。在膨脹壓與地下水耦合作用下，包裝材料的腐蝕情況以及緩沖材料的孔隙結(jié)構(gòu)的演變對于整個(gè)地質(zhì)處置的安全評價(jià)有著極其重要的作用，因此需要開展相關(guān)的研究。為了開展與真實(shí)地質(zhì)處置演化過程相同或相似的研究，就需要先開發(fā)出能模擬真實(shí)環(huán)境的裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的就是提供一種能模擬真實(shí)地質(zhì)處置中恒體積且能吸水的裝置，提供在水飽和階段金屬腐蝕以及膨潤土水飽和前后孔隙特征研究用裝置。
該發(fā)明中所提供的側(cè)限試樣盒，有以下特點(diǎn)：
本側(cè)限試樣盒可通過外部向樣品供水，且內(nèi)部樣品區(qū)域?yàn)楹泱w積，可滿足真實(shí)地質(zhì)處置中單一處置孔為恒體積(吸水膨脹后也為恒體積)這一真實(shí)的要求。
具體的，本發(fā)明的試樣盒內(nèi)部配備一個(gè)外徑與主體樣品腔內(nèi)徑一致的有機(jī)玻璃管，將樣品置于有機(jī)玻璃管中，然后將有機(jī)玻璃管和樣品一起放入主體樣品腔中，這種方式有利于樣品(尤其是吸水飽和后樣品)的裝卸，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束可直接取出有機(jī)玻璃管，從而可以完整地而且無擾動(dòng)地取出樣品，這樣能保證樣品孔隙特征不會(huì)受到影響。
本發(fā)明的試樣盒的結(jié)構(gòu)精簡，便于操作和大批量加工。
附圖說明
圖1為本發(fā)明可吸水側(cè)限恒體積試樣盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
如圖1所示，該試樣盒包括樣品腔、兩個(gè)底座、兩個(gè)透水石、有機(jī)玻璃管；一個(gè)透水石置于一個(gè)底座的凹槽內(nèi)，所述樣品腔置于所述一個(gè)底座和一個(gè)透水石上，所述有機(jī)玻璃管放入所述樣品腔中；另一個(gè)透水石置于另一個(gè)底座的凹槽內(nèi)，上述另一個(gè)底座和另一個(gè)透水石倒置在所述樣品腔的頂部，與上述一個(gè)底座和一個(gè)透水石相對于所述樣品腔呈對稱關(guān)系。所述底座與樣品腔接觸處墊有密封圈。
上述側(cè)限恒體積試樣盒可按照如下步驟進(jìn)行加工：
(1)材料選擇。選用一定厚度的不銹鋼以及有機(jī)玻璃管進(jìn)行加工；
(2)樣品腔的加工。取合適規(guī)格的不銹鋼管按照規(guī)定的要求進(jìn)行試樣盒樣品腔的加工，并在不銹鋼管外圍實(shí)心部分加工可放置螺栓的孔；
(3)有機(jī)玻璃管的加工。取合適規(guī)格的有機(jī)玻璃管按照規(guī)定的大小進(jìn)行加工，在圓柱體管外壁上加工開啟槽；
(4)底座的加工。取合適厚度的不銹鋼基材，加工為與樣品腔外徑一致的圓盤，并在圓盤的中心加工一個(gè)可以放透水石的凹槽，并在圓盤的外壁上開孔，孔與凹槽連通，在圓盤邊沿與樣品腔螺栓孔對應(yīng)的地方開孔，用于放置螺栓。
(5)透水石的加工。選擇合適的透水石材料加工為與底座凹槽內(nèi)徑和厚度一致的圓盤。
在本發(fā)明中，必須對加工的側(cè)限恒體積試樣盒進(jìn)行合格檢查，確定試樣盒中樣品的體積是一致的。檢查方法是使用游標(biāo)卡尺對已加工側(cè)限恒體積試樣盒樣品腔以及有機(jī)玻璃管的直徑和高度進(jìn)行測量，測試的直徑和高度相差不超過0.1mm為合格。
將一塊底座置于試驗(yàn)臺上，同時(shí)放一塊配套的透水石于凹槽中，同時(shí)將不銹鋼樣品腔放置于底座上，然后將已制備好的樣品放在有機(jī)玻璃管中，再將帶樣品的有機(jī)玻璃管放入不銹鋼樣品腔中，然后蓋上帶透水石的另一塊底座后將螺栓擰緊，最后通水進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。