[实用新型]岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及到一种岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置，该设备适于研究不同温度化学溶液渗过岩石单裂隙时发生的化学腐蚀-应力耦合作用。

背景技术

岩体裂隙通常主导着地下水的运移方向，是渗流场的主要研究对象。同时，由于受控于矿物溶解的表面反应机制，节理裂隙形成的水岩化学作用自由接触面也是地球化学反应的主要发生场所。因此，岩体裂隙的存在极大地影响了地下岩体力学场的平衡和地下水在渗流场中的运移及地球化学反应的进行。鉴于裂隙面赋存环境的多样性，对裂隙面在多场耦合作用下演化机制的研究具有重要的基础意义。

已有研究表明，力学作用会使裂隙面产生压密或是滑移，由此引起渗透性的变化。同时，化学反应会使裂隙表面物质发生溶解或沉淀，将引起渗流通道的改变。而当外力及渗流同时作用于裂隙面上时，其渗透性质的变化受到力学作用及化学反应共同控制。由于水岩化学腐蚀和温度有极为密切的关系，不同温度的化学溶液通过岩石裂隙发生的化学腐蚀的强度不一样。目前还没有不同围压、不同温度化学溶液下岩石裂隙化学腐蚀、裂隙变形的试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置，可以实现不同化学溶液温度和不同围压下，岩石单裂隙的化学腐蚀、裂隙变形的试验。

本实用新型的目的是这样实现的：一种岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置，包括试件装置系统、轴向加压系统、围压系统、化学溶液压力加载系统、伺服控制系统和数据采集系统，所述试件装置系统包括试件、圆柱状的热缩管和具有渗透孔、环形渗透凹槽和径向渗流凹槽的圆柱体刚性垫块，热缩管套合在试件上，所述刚性垫块的一端设置有渗透孔、环形渗透凹槽和径向渗透凹槽；渗透孔、环形渗透凹槽和径向渗透凹槽相互连通；所述化学溶液压力加载系统设置有加热装置，加热装置包括加热器和温度传感器，加热器设置在试件装置系统一侧的溶液管道上，加热器与试件装置系统之间的溶液管道上设置有温度传感器。

为实现产品优化、改善、提高本实用新型的综合性能，其进一步的措施是加热器与试件装置系统之间的溶液管道的管壁设置有保温材料；加热器为陶瓷加热器。

本实用新型采用化学溶液压力加载系统设置有加热装置的技术方案，解决了目前岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置不能实现不同温度化学溶液对岩石裂隙化学腐蚀、裂隙变形试验的缺陷。

本实用新型相对现有技术产生的有益效果是：

1、岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置增加加热装置，能研究不同温度化学溶液渗流作用下岩石裂隙化学腐蚀、裂隙变形试验；

2、试验装置的刚性垫块的一端设置有渗透孔、环形渗透凹槽和径向渗透凹槽，化学溶液渗透效果更好；

3、制作简单、安装方便，为科研提供便利。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置的结构示意图。

图2为本实用新型岩石单裂隙化学溶液渗流试验装置的刚性垫块结构示意图。

图中：1、加载油缸，2、伺服电机I，3、减速机I，4、螺旋传动副I，5、活塞I，6、热缩管，7、刚性垫块，8、伺服电机II，9、转数传感器，10、减速机II，11、螺旋传动副II，12、活塞II，13、裂隙面，14、渗流排出孔管，15、平底烧瓶，16、电子天平，17、电脑控制器，18、缸体I，19、缸体II，20、伺服电机III，21、齿型带轮减速机构，22、滚珠丝杠传动机构，23、移动横梁，24、试件，25、试验力传感器，26、加载轴，27、加热器，28、溶液管道，29、保温材料，30、温度传感器，31、流量传感器，32、轴向位移传感器，33、径向位移传感器，34、数据线I，35、数据线II，36、阀门I，37、阀门II，38、阀门III，39、阀门IV，40、阀门V，41、阀门VI，42、渗透孔，43、环形渗透凹槽，44、径向渗透凹槽。

具体实施方式