[發(fā)明專(zhuān)利]研究顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)裝置及其方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810498194.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108444894A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔翔;高小雲(yún);朱長(zhǎng)歧;胡明鑒;劉海峰;王天明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 武漢宇晨專(zhuān)利事務(wù)所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

本發(fā)明公開(kāi)了一種研究顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)裝置及其方法，涉及巖土介質(zhì)領(lǐng)域的鈣質(zhì)砂滲透技術(shù)。本裝置包括滲透單元和供水單元；滲滲透單元由底板、進(jìn)水桶、隔板和出水桶組成；供水單元由三通接頭、變水頭管和供水瓶組成；其位置和連接關(guān)系是：從下到上，底板、進(jìn)水桶、隔板和出水桶依次連；變水頭管和供水瓶通過(guò)三通接頭與進(jìn)水桶底部進(jìn)水管連接。本發(fā)明可以將單個(gè)顆粒邊緣隔離，使?jié)B流只能從顆粒內(nèi)貫通內(nèi)孔隙通過(guò)；操作簡(jiǎn)單，不需要太多繁瑣步驟；制造成本低，可以同時(shí)進(jìn)行多組試驗(yàn)，效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土介質(zhì)領(lǐng)域的鈣質(zhì)砂滲透技術(shù)，尤其涉及一種研究顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)裝置及其方法。

背景技術(shù)

鈣質(zhì)土，或稱(chēng)碳酸鹽類(lèi)土，通常是指包括海洋生物（珊瑚、海藻和貝殼等）的富含碳酸鈣或其它碳酸鹽類(lèi)物質(zhì)的特殊巖土介質(zhì)。鈣質(zhì)土長(zhǎng)期在碳酸鹽溶液中，經(jīng)物理、生物化學(xué)作用，其中包括有機(jī)碎屑及巖屑的破碎和膠結(jié)過(guò)程，經(jīng)過(guò)一定的壓力、溫度和溶解的變化過(guò)程，而形成的一種碳酸鹽沉積物。受到其物質(zhì)來(lái)源和形成過(guò)程的影響，鈣質(zhì)土顆粒內(nèi)部保留有原生物腔體結(jié)構(gòu)，形成內(nèi)孔隙，內(nèi)孔隙分為貫通和非貫通兩類(lèi)；貫通內(nèi)孔隙使得鈣質(zhì)土不同于其他陸源土介質(zhì)，在滲透過(guò)程中，滲流通道在顆粒間孔隙的基礎(chǔ)上增加了顆粒貫通內(nèi)孔隙，使得研究顆粒貫通內(nèi)孔隙的滲透性有了重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種研究單顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)裝置及其方法，以弄清鈣質(zhì)土顆粒內(nèi)孔隙對(duì)其滲透性的影響。

一、研究單顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)裝置）：

本裝置包括滲透單元和供水單元；

滲滲透單元由底板、進(jìn)水桶、隔板和出水桶組成；

供水單元由三通接頭、變水頭管和供水瓶組成；

其位置和連接關(guān)系是：

從下到上，底板、進(jìn)水桶、隔板和出水桶依次連；

變水頭管和供水瓶通過(guò)三通接頭與進(jìn)水桶底部進(jìn)水管連接。

二、研究單顆粒貫通內(nèi)孔隙滲透性的試驗(yàn)方法（簡(jiǎn)稱(chēng)方法）

本方法包括下列步驟：

A、首先將進(jìn)水桶、隔板和出水桶通過(guò)螺絲固定連接；

B、從進(jìn)水桶底部向進(jìn)水桶內(nèi)塞入橡皮泥，使橡皮泥充滿(mǎn)進(jìn)水桶，

用手指按壓隔板中心圓孔位置的橡皮泥，使之平整；

C、將實(shí)驗(yàn)選用的、已經(jīng)過(guò)飽和操作的顆粒一端插入橡皮泥，插入部分占總

體積的一半即可，按壓顆粒周?chē)南鹌つ啵怪c顆粒邊緣緊密接觸；

D、將裝置放在水平桌面上，從出水桶頂部向出水桶內(nèi)，朝隔板表面澆一層厚約2mm的融化石蠟，等待冷卻凝固；

E、石蠟?zāi)毯螅蚴灡韺油磕ㄒ粚?mm厚的環(huán)氧樹(shù)脂，等待其凝固，石

蠟層和環(huán)氧樹(shù)脂層均要與顆粒緊密接觸；

F、輕輕取出進(jìn)水桶內(nèi)橡皮泥，將裝置放置在水平桌面上，從出水桶頂部向出水桶內(nèi)加水剛好至出水桶頂部的出水桶出水孔，觀(guān)察顆粒邊緣是否密封完好；

G、確定顆粒邊緣密封性完好后，將底板安裝在進(jìn)水桶底部，將變水頭管、供水瓶和進(jìn)水桶的進(jìn)水管利用乳膠管和三通接頭連接；

H、命名三通接頭在變水頭管、供水瓶和進(jìn)水桶方向分路的開(kāi)關(guān)分別為第1、2、3開(kāi)關(guān)；

I、打開(kāi)第2、3開(kāi)關(guān)，關(guān)閉第1開(kāi)關(guān)，向進(jìn)水桶內(nèi)加水，

直至進(jìn)水桶頂部的進(jìn)水桶排氣管，使連續(xù)排水，且進(jìn)水桶內(nèi)無(wú)氣泡；