CN113155701A - 膨润土渗透-扩散-膨胀力的组合试验装置及其试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种膨润土渗透‑扩散‑膨胀力的组合试验装置及其试验方法，其属于岩土工程试验仪器这一技术领域，包括：土体侧限装置、控温装置、扩散装置、渗透装置。采用本申请的一种膨润土渗透‑扩散‑膨胀力的组合试验装置及其试验方法，能够实现控温状态下的渗透‑扩散‑膨胀力连续型试验；能够有效的测试评价热‑化作用下高压实膨润土渗透、扩散、膨胀等核心阻滞参数的演化规律，进而为高放废物深地质处置库的缓冲材料设计评价提供依据。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程试验领域，具体而言，涉及一种高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力的组合试验装置及其试验方法。
背景技术
核废物的安全处理问题一直是制约核工业可持续发展的最关键因素之一，尤其是放射性强、浓度高、毒性大、放热高、半衰期长的高放废物的长期安全处置。经过多年的研究和处置方案对比，在距离地表深500～1000m的地质体中建立多重屏障的深地处置库存储高放废物来永久与人类的生存环境隔离埋藏是目前最普遍接受且技术上可行的方案。多重屏障***包括由围岩组成的天然屏障***和由缓冲/回填材料填充的工程屏障***。工程屏障中的缓冲回填材料在维护处置库结构稳定、阻止地下水渗流、阻滞核素迁移以及扩散核辐射热等方面发挥了非常重要的作用。
深地质处置概念中，为了保证深地质处置库安全有效运营，作为缓冲/回填材料的膨润土一般采用高压实块体拼砌的设计，其功能是遇水后发生水化膨胀以愈合/密封高压实膨润土块体之间和块体与围岩之间的施工缝隙以及围岩中因处置库开挖卸载引起的裂缝，同时遇水产生的膨胀力也可以缓冲围岩压力对废物罐的影响，维护处置库结构的稳定性；膨润土水化形成晶层膨胀和扩散双电层增厚，使得土颗粒集合体内外孔隙逐渐减小，膨润土渗透性随之减小，延阻围岩中地下水向处置库入渗，从而阻止核素通过地下水向外迁移。可以说膨润土的吸水膨胀作用是发挥工程屏障、水力学屏障和化学屏障的最核心功能。作为缓冲材料，高压实膨润土的膨胀性、防渗性以及吸附性对维护处置库结构稳定、阻滞核素迁移扩散至关重要。因此，需要研究高压实膨润土在核素溶液环境下的膨胀力、渗透系数和扩散参数的演化，进而评估工程屏障***的化学缓冲性能。
现有技术中，CN 109655599 A(三峡大学)提供了一种高压实膨润土膨胀力-渗透耦合试验仪及其使用方法，包括组合试样环，组合试样环上部通过螺纹杆与顶盘固定，顶盘中部设有传感器，传感器下部的感应探头与长活塞接触，长活塞位于组合试样环内，组合试样环内嵌有环刀，环刀位于长活塞下方；环刀上下分别放置有金属透水石，环刀下部的金属透水石下面设有螺旋槽，螺旋槽两端分别设有进水管和第一出水管；所述的金属透水石两侧均设有螺旋槽。
CN 110160883 A本发明涉及一种用于高压实膨润土试验的渗压装置及试验方法，渗压装置包括底部注水排气机构、设置在底部注水排气机构上的侧面封闭机构以及插设在侧面封闭机构中并与侧面封闭机构滑动连接的活塞，底部注水排气机构、侧面封闭机构与活塞之间围合成膨润土试验腔，该膨润土试验腔呈方形，并且膨润土试验腔的高度小于宽度；试验时，分别将平行于压实方向的膨润土试样及垂直于压实方向的膨润土试样置于膨润土试验腔中进行试验。该文献的优点在于：能够减小在量测膨润土试样膨胀力和渗透系数方向上的厚度，避免膨润土水化不均匀的影响，适用于测量高压实膨润土在平行于压实方向和垂直于压实方向上的膨胀力与渗透系数。
综上所述，针对工程屏障中的阻滞参数演化问题，既有研究主要为开展室内静态实验，探究了不同的高压实土样的膨胀力、吸附性能、饱和渗透及扩散性质。然而，由于不同环境下高压实膨润土存在演化周期长，不同环境下实验获得的参数往往存在区别。目前，尚未针对环境温度可控的高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力的组合试验装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力的组合试验装置及其试验方法，以克服现有技术的不足。
一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，包括：土体侧限装置、控温装置、扩散装置；
其中，所述的土体侧限装置包括：上下两侧开口的中心钢筒、第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板分别设置在中心钢筒的上侧、下侧；第一中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的下表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第二中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的上表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板均与中心钢筒嵌套连接，具体而言，在中心钢筒的筒壁的顶端、底端均设置有突起，所述中心钢筒的筒壁的顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第一圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第一圆周凹槽相适配；
其中，所述的控温装置包括：外侧中部有机玻璃筒、温度控制室、温度控制***；外侧中部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述外侧中部有机玻璃筒顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；第一中心穿孔盖板的下表面、第二中心穿孔盖板的上表面、外侧中部有机玻璃筒的内表面、中心钢筒的外表面之间的空间构成了温度控制室；
温度控制***包括：热水循环泵、连接管路、水源；所述热水泵与水源连接，热水泵通过供液管路与第一中心穿孔盖板的温度控制室连接管路连接，第一中心穿孔盖板内部设置有温度控制室连接管路，第一中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接温度控制室；所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有温度控制室连接管路，第二中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的进液口连接控制室，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接水源；
其中，所述的扩散装置包括：外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒，顶部盖板、底部盖板；所述顶部盖板的下表面设置有第二圆周凹槽；所述底部盖板的上表面设置有第二圆周凹槽；所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽、所述顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第二中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、底部盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述顶部盖板、所述外侧顶部有机玻璃筒、所述第一中心穿孔盖板之间的空间构成了上部溶液扩散室；所述底部盖板、所述外侧底部有机玻璃筒、所述第二中心穿孔盖板之间的空间构成了下部溶液扩散室；所述顶部盖板、所述底板盖板的内部也设置有扩散液连接管路，顶部盖板的扩散液连接管路用于向上部的溶液扩散室充填溶液；底板盖板的扩散液连接管路用于向下部的溶液扩散室充填回收溶液；
其中，所述渗透装置包括：所述第一中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路、所述第二中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路，第一GDS控制器，第一溶液源、第二GDS控制器，第二溶液源；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置有渗透液连接管路，第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接中心钢筒；
所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有渗透液连接管路，第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的中心钢筒，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接第一溶液源；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口，所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口能够通过堵头进行封堵；
所述第一溶液源、第一GDS控制器与第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的进液口连接；
第二GDS控制器，第二溶液源与第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的出液口连接。
进一步，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔设置有螺纹孔或者非螺纹孔，可以采用堵头对通孔进行封堵。
进一步，在顶部盖板、底部盖板均布若干个螺纹孔，所述的螺纹孔设置在上部溶液扩散室、下部溶液扩散室之外，采用长螺纹柱-螺母组件来夹紧顶部盖板、底部盖板，从而提高装置的整体稳定性。
进一步，在第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板均布若干个螺纹孔，所述的螺纹孔设置在温度控制室之外，采用短螺纹柱-螺母组件来夹紧第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板，在第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板上设置有允许长螺纹柱通过的空间。
进一步，第一、第二圆周凹槽与凸起之间还设置密封圈。
一种控温状态下的溶液渗透试验的试验方法：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒—第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态，所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒—第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头和下水头，待两台GDS控制器每小时液体改变量接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
其中，S9步骤中，通过调节温度控制室4中的温度，能够获得不同温度下，饱和土体的渗透系数。
一种控温状态下的溶液扩散试验的试验方法：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒—第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、饱和后的试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔保持开启状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持关闭状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒—第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室充填溶液；利用顶部盖板的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室充填溶液；充填溶液的顺序先下部的溶液扩散室，后上部的溶液扩散室；
上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室装满不同浓度的溶液，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度来计算高压实膨润土的扩散参数。
S9步骤中，通过调节温度控制室中的温度，能够获得不同温度下，饱和土体的扩散系数。
一种控温状态下的膨胀力试验的试验方法：
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、轴向压力传感器，第一中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态，第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路保持关闭；所述第二中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路保持开启；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S10，将上述装置放置于溶液池中，水分从第二中心穿孔盖板的通孔进入土样中，轴向压力传感器设置在土样的上方，土样的下方为透水石，第二中心穿孔盖板的通孔方便轴向压力传感器走线外接，第二中心穿孔盖板的保证了溶液可顺利穿过第二中心穿孔盖板，经过透水石，再进入土体中引起土体膨胀。
一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，包括：土体侧限装置、控温装置、扩散装置；
其中，所述的土体侧限装置包括：上下两侧开口的中心钢筒、第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板分别设置在中心钢筒的上侧、下侧；第一中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的下表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第二中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的上表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板均与中心钢筒嵌套连接，具体而言，在中心钢筒的筒壁的顶端、底端均设置有突起，所述中心钢筒的筒壁的顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第一圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第一圆周凹槽相适配；
其中，所述的控温装置包括：外侧中部有机玻璃筒、温度控制室、温度控制***；外侧中部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述外侧中部有机玻璃筒顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；第一中心穿孔盖板的下表面、第二中心穿孔盖板的上表面、外侧中部有机玻璃筒的内表面、中心钢筒的外表面之间的空间构成了温度控制室；
温度控制***包括：热水循环泵、连接管路、水源；所述热水泵与水源连接，热水泵通过供液管路与第一中心穿孔盖板的温度控制室连接管路连接，第一中心穿孔盖板内部设置有温度控制室连接管路，第一中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接温度控制室；所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有温度控制室连接管路，第二中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的进液口连接控制室，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接水源；
其中，所述的扩散装置包括：外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒，顶部盖板、底部盖板；所述顶部盖板的下表面设置有第二圆周凹槽；所述底部盖板的上表面设置有第二圆周凹槽；所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽、所述顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第二中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、底部盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述顶部盖板、所述外侧顶部有机玻璃筒、所述第一中心穿孔盖板之间的空间构成了上部溶液扩散室；所述底部盖板、所述外侧底部有机玻璃筒、所述第二中心穿孔盖板之间的空间构成了下部溶液扩散室；所述顶部盖板、所述底板盖板的内部也设置有扩散液连接管路，顶部盖板的扩散液连接管路用于向上部的溶液扩散室充填溶液；底板盖板的扩散液连接管路用于向下部的溶液扩散室充填回收溶液；
其中，所述渗透装置包括：第一GDS控制器，第一溶液源、第二GDS控制器，第二溶液源；
在第一中心穿孔盖板的内部设置有第一渗透液连接管路、在中心钢筒的壁部上部配合有T型第二渗透液连接管路，第二渗透液连接管路的一侧开口在中心钢筒的上表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面，所述第一渗透液连接管路与第二渗透液连接管路适配连通；所述中心钢筒的壁部上部的T型第二渗透液连接管路的开口对应上部的透水石；
在第二中心穿孔盖板的内部设置有第一渗透液连接管路、在中心钢筒的壁部的下部配合有T型第三渗透液连接管路，第三渗透液连接管路的一侧开口在中心钢筒8的下表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面，所述第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与第三渗透液连接管路适配连通；所述中心钢筒的壁部上部配合有T型第三渗透液连接管路的开口对应下部的透水石；
还包括：2个封闭杆；封闭杆包括：旋转转动杆、螺纹杆、封闭端部构件；旋转转动杆、螺纹杆、封闭端部构件顺序连接；
在中心钢筒的壁部以及外侧中部有机玻璃筒的壁部的开口设置为螺纹口，封闭杆的螺纹杆分别与中心钢筒的壁部的螺纹口、外侧中部有机玻璃筒的壁部的螺纹口适配；所述旋转转动杆的大小与T型第三渗透液连接管路的水平向连接管路大小适配；转动杆20-1设置在外侧中部有机玻璃筒的外部，通过转动旋转转动杆使得封闭端部构件能够从中心钢筒的壁部的内侧移动到中心钢筒的壁部的外侧。
第一中心穿孔盖板的第一渗透液连接管路的一端为进液口；第二中心穿孔盖板的第一渗透液连接管路的一端为出液口，其出液口通过出液管路连接第一溶液源；所述第一溶液源、第一GDS控制器与第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的进液口连接；第二GDS控制器，第二溶液源与第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的出液口连接。
一种控温状态下的溶液膨胀力、渗透连续型试验的试验方法：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒-第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒，使得第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、透水石、轴向压力传感器，第一中心穿孔盖板的通孔保持开启状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板，使得第一中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒-第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述内容测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头(溶液流入)和下水头(溶液流出)，待两台GDS控制器每小时液体改变量(流入和流出)接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
进一步，所述的外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上设置有门。
一种控温状态下的溶液膨胀力、渗透、扩散的连续型试验的操作方法：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒-第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒，使得第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、径向压力传感器、试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板，使得第一中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒-第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段，测量膨胀力：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述方式测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，测量渗透系数：旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头和下水头，待两台GDS控制器每小时液体改变量接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数；
第三阶段，测量扩散系数：
旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第二渗透液管路封闭；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路封闭；
打开外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上的门，将第一中心穿孔盖板的通孔、第二中心穿孔盖板的通孔的堵头拿走，使得第一中心穿孔盖板的通孔保持开启状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持开启状态；然后把外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上的门关闭封闭；
利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室充填溶液；利用顶部盖板的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室6-1充填溶液；
上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室装满不同浓度的溶液，在上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室设置溶液浓度传感器，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度，来计算高压实膨润土的扩散参数。
进一步的，GDS控制器为GDS压力体积控制器。
采用上述技术方案，与现有技术相比，优点包括以下几点。
第一，本申请包括三个发明点：其分别对应实施例一、实施例二、实施例三。
第二，本申请的实施例一可以实现：控温状态下的膨胀力、渗透、扩散测试，即采用同一个设备可以实现膨胀力、渗透、扩散测试。但是，上述试验在测试无法实现连续型测试。
第三，本申请的实施例二可以实现：控温状态下的膨胀力-渗透溶液连续型测试，相比较于实施例一而言，不需要重新做渗透试验的准备。
第四，本申请的发明点之一在于(对应于实施例三)：提供了一种控温状态下的溶液膨胀力、渗透、扩散的连续型试验的试验装置，其能够进行控温状态下的膨胀力-渗透-扩散连续型测试，这一理念具有创造性。特别的，其中：径向压力传感器2-2、在第一中心穿孔盖板5-1的内部设置有第一渗透液连接管路5-1-4(L型)、在中心钢筒8的壁部上部配合有T 型第二渗透液连接管路(一侧开口在中心钢筒8的上表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面)，所述第一渗透液连接管路5-1-4与第二渗透液连接管路适配连通；所述中心钢筒8的壁部上部配合有T型第二渗透液连接管路的开口对应上部的透水石3；在第二中心穿孔盖板5-2的内部设置有第一渗透液连接管路(L型)、在中心钢筒8的壁部的下部配合有T型第三渗透液连接管路(一侧开口在中心钢筒8的下表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面)，所 述第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的第一渗透液连接管路与第三渗透液连接管路适配连 通；所述中心钢筒8的壁部上部配合有T型第三渗透液连接管路的开口对应下部的透水石3；还包括：2个封闭杆20；封闭杆20包括：旋转转动杆20-1、螺纹杆20-2、封闭端部构件20-3；旋 转转动杆20-1、螺纹杆20-2、封闭端部构件20-3顺序连接；在中心钢筒8的壁部以及外侧中部有机玻璃筒9-1的壁部的开口设置为螺纹口，封闭杆20的螺纹杆20-2分别与中心钢筒8的壁部的螺纹口、外侧中部有机玻璃筒9-1的壁部的螺纹口适配；所述旋转转动杆20-1的大小与T型第三渗透液连接管路(竖向+水平向)的水平向连接管路大小适配；也即，通过转动旋 转转动杆20-1(其设置在外侧中部有机玻璃筒9-1的外部)，可以使得封闭端部构件20-3能 够从中心钢筒8的壁部的前侧移动到中心钢筒8的壁部的后侧；外侧顶部有机玻璃筒9-2、外 侧底部有机玻璃筒9-3上设置有门，方便技术人员伸手进入封闭或开启第一中心穿孔盖板 5-1、第二中心穿孔盖板5-2的通孔(通孔一般采用螺纹堵头封堵)，均属于必要技术特征，即在技术上属于一个整体。
附图说明：
图1是实施例1的一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置在进行渗透或者扩散时的状态图。
图2是实施例1的第一中心穿孔盖板的设计示意图。
图3是实施例1的一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置在进行渗透或者扩散时的状态图与溶液循环***的设计图。
图4是实施例1的控温扩散装置结构示意图。
图5是实施例2的一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置在进行渗透或者扩散时的状态图。
图6是实施例2的的第一中心穿孔盖板、中心钢筒渗透液连接管路的设计示意图。
图7是封闭杆20的设计示意图。
图8是实施例2的一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置在进行渗透时的状态设计示意图。
图9是实施例3的一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置在进行膨胀力-渗透-扩散时的状态图。
图1-9中的附图标记说明如下：
试验土样1；
轴向压力传感器2，径向压力传感器2-2；
透水石3
温度控制室4；
第一中心穿孔盖板5-1，第一中心穿孔盖板的第一圆周凹槽5-1-1、第一中心穿孔盖板的第二圆周凹槽5-1-2，第一中心穿孔盖板内部设置的温度控制室连接管路5-1-3，第二中心穿孔盖板5-2；
顶部盖板7-1，底部盖板7-2；
中心钢筒8，
外侧中部有机玻璃筒9-1，外侧顶部有机玻璃筒9-2、外侧底部有机玻璃筒9-3；
热水循环泵15；
封闭杆20；
水源23。
具体实施方式
实施例一：如图1至图6所示，本发明提供了一种环境温度可控的测试高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，包括：土体侧限装置、控温装置、扩散装置；
其中，所述的土体侧限装置包括：上下两侧开口的中心钢筒8、第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板，第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2分别设置在中心钢筒8的上侧、下侧；
第一中心穿孔盖板5-1包括：中心设有3行×3列(共计9个)直径10mm的通孔，在其中部的下表面设置有第一圆周凹槽5-1-1，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽5-1-2；所述第一圆周凹槽5-1-1、第二圆周凹槽5-1-2同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；
第二中心穿孔盖板5-2包括：中心设有3行×3列(共计9个)直径10mm的通孔，在其中部的上表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；
第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2均与中心钢筒(中空)嵌套连接，具体而言，在中心钢筒的筒壁的顶端、底端均设置有突起，所述中心钢筒的筒壁的顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板5-1的下表面设置的第一圆周凹槽5-1-1、第二中心穿孔盖板5-2的上表面设置的第一圆周凹槽相适配；
第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2的通孔设置有螺纹孔或者非螺纹孔，可以采用堵头对通孔进行封堵(当采用非螺纹孔时，堵头可采用T形堵头)；
其中，所述的控温装置包括：外侧中部有机玻璃筒9-1、温度控制室4、温度控制***；
外侧中部有机玻璃筒9-1的顶端、底端均设置有突起，所述外侧中部有机玻璃筒9-1顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板5-1的下表面设置的第二圆周凹槽5-1-2、第二中心穿孔盖板5-2的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；
第一中心穿孔盖板的下表面、第二中心穿孔盖板的上表面、外侧中部有机玻璃筒9-1的内表面、中心钢筒8的外表面之间的空间构成了温度控制室4；
温度控制***包括：热水循环泵15、连接管路、水源23；
所述热水泵15与水源23连接，热水泵15通过供液管路与第一中心穿孔盖板5-1的温度控制室连接管路连接，第一中心穿孔盖板内部设置有温度控制室连接管路5-1-3，第一中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接温度控制室4；
所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有温度控制室连接管路，第二中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的进液口连接控制室4，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接水源23；
其中，所述的扩散装置包括：外侧顶部有机玻璃筒9-2、外侧底部有机玻璃筒9-3，顶部盖板7-1、底部盖板7-2；
所述顶部盖板7-1的下表面设置有第二圆周凹槽；所述底部盖板7-2的上表面设置有第二圆周凹槽；
所述的外侧顶部有机玻璃筒9-2的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧顶部有机玻璃筒9-2的顶端、底端均设置的突起分别与第一中心穿孔盖板5-1的上表面设置的第二圆周凹槽5-1-2、所述顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽相适配；
所述的外侧底部有机玻璃筒9-3的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧底部有机玻璃筒9-3的顶端、底端均设置的突起分别与第二中心穿孔盖板5-1的下表面设置的第二圆周凹槽5-1-2、底部盖板7-2的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；
所述顶部盖板7-1、所述外侧顶部有机玻璃筒9-2、所述第一中心穿孔盖板5-1之间的空间构成了上部溶液扩散室6-1；
所述底部盖板7-2、所述外侧底部有机玻璃筒9-3、所述第二中心穿孔盖板5-2之间的空间构成了下部溶液扩散室6-2；
所述顶部盖板7-1、所述底板盖板7-2的内部也设置有扩散液连接管路，顶部盖板7-1的扩散液连接管路用于向上部的溶液扩散室6-1充填溶液；底板盖板7-2的扩散液连接管路用于向下部的溶液扩散室6-2充填回收溶液；
其中，所述渗透装置包括：所述第一中心穿孔盖板5-1的内部设置的渗透液连接管路、所述第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的渗透液连接管路，第一GDS控制器，第一溶液源、第二GDS控制器，第二溶液源；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置有渗透液连接管路5-1-4，第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接中心钢筒8；
所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置有渗透液连接管路，第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的中心钢筒8，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接水源23；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置的渗透液连接管路的出液口，所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口能够通过堵头进行封堵；
所述第一溶液源、第一GDS控制器与第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的进液口连接；
第二GDS控制器，第二溶液源与第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的出液口连接。
另外，为了提高结构的整体性，在顶部盖板7-1、底部盖板7-2均布若干个螺纹孔(设置在上部溶液扩散室6-1、下部溶液扩散室6-2之外)，采用长螺纹柱-螺母组件来夹紧顶部盖板7-1、底部盖板7-2，从而提高装置的整体稳定性。
另外，为了提高结构的整体性，在第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2均布若干个螺纹孔(设置在温度控制室4之外)，采用短螺纹柱-螺母组件来夹紧第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2，从而提高装置的整体稳定性。
另外，在第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2上设置有允许长螺纹柱通过的空间。
另外，前述的第一、第二圆周凹槽与凸起之间还设置密封圈。
本申请的装置的应用是本申请的核心发明构思，具体而言，其可实现以下几个功能：
第一，控温状态下的—溶液渗透试验(不考虑扩散和膨胀力)的操作方法：
S1，先放置底部盖板7-2，然后外侧底部有机玻璃筒9-3的底部的凸起***到底部盖板7-2上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒9-3、第二中心穿孔盖板5-2：第二中心穿孔盖板5-2下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒9-3的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板5-2，使得底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3-第二中心穿孔盖板5-2连接起来；
S3，安装中心钢筒8：将中心钢筒8的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒9-1：将外侧中部有机玻璃筒9-1的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒8中依次放入透水石3、试验土样1、透水石3，第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持关闭状态，所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板5-1：按压第一中心穿孔盖板5-1，中心钢筒8的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒9-1的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板5-1下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒9-2：第一中心穿孔盖板5-1上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒9-2，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2-第一中心穿孔盖板5-1连接起来；
S8，安装顶部盖板7-1：顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起对应，按压顶部盖板7-1，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起***顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵15开启，温度控制室4充满溶液，从而控制土体的温度(可以测量土体在不同温度下的渗透系数)；
S10，第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头(溶液流入)和下水头(溶液流出)，待两台GDS控制器每小时液体改变量(流入和流出)接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
渗透系数计算公式为：
k＝QL/AHt
式中：k—渗透系数；
Q—液体渗透穿过试样的体积(单位：cm3)；
L—试样高度(本专利试样高度为2cm)；
A—试样截面面积(本专利试样截面面积为3.14×3.092cm2)；
H—水头差(100m水位差的水压力为1Mpa)；
GDS压力控制器可以精确记录体积的变化Q，将Q值带入上式即可计算出试样的渗透系数，这种方法可以作为一种辅助计算方式，进而提高实验数据的准确度。
S9步骤中，通过调节温度控制室4中的温度，能够获得不同温度下，饱和土体的渗透系数。
在测量土的渗透试验(不考虑扩散和膨胀力)时，上部溶液扩散室6-1、下部溶液扩散室6-2没有开启。
第二，控温状态下的—溶液扩散试验的操作方法：
S1，先放置底部盖板7-2，然后外侧底部有机玻璃筒9-3的底部的凸起***到底部盖板7-2上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒9-3、第二中心穿孔盖板5-2：第二中心穿孔盖板5-2下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒9-3的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板5-2，使得底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3-第二中心穿孔盖板5-2连接起来；
S3，安装中心钢筒8：将中心钢筒8的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒9-1：将外侧中部有机玻璃筒9-1的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒8中依次放入透水石3、饱和后的试验土样1、透水石3，第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持开启状态；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持关闭状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板5-1：按压第一中心穿孔盖板5-1，中心钢筒8的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒9-1的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板5-1下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒9-2：第一中心穿孔盖板5-1上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒9-2，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2-第一中心穿孔盖板5-1连接起来；
S8，安装顶部盖板7-1：顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起对应，按压顶部盖板7-1，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起***顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵15开启，温度控制室4充满溶液，从而控制土体的温度(可以测量土体在不同温度下的扩散系数)；
S10，利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室6-2充填溶液；利用顶部盖板7-1的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室6-1充填溶液；(充填溶液的顺序先下部的溶液扩散室6-2，后上部的溶液扩散室6-1)。
上部的溶液扩散室6-1、下部的溶液扩散室6-2装满不同浓度的溶液，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度(可在上部的溶液扩散室6-1、下部的溶液扩散室6-2设置溶液浓度传感器)来计算高压实膨润土的扩散参数。
S9步骤中，通过调节温度控制室4中的温度，能够获得不同温度下，饱和土体的扩散系数。
扩散参数的计算可采用一维稳态扩散模型，通过厚度L的平面流量J用Fick第一定律表示如下：
如果***中的浓度发生了变化，即扩散过程是非稳态的，菲克(Fick)第二定律如下：
而
式中，Da是表观扩散系数(m2/s)；De是有效扩散系数(m2/s)；α是容量因子(无量纲)，是核素容量的量度。α的定义如下：
α＝ε+ρ·Kd
其中，Kd为平衡分配系数(m3/kg)，表现溶质和吸附相之间的相互作用。ρ为压实密度(kg/m3)；ε为孔隙率。
在高放射性废物处置库的安全评估中，孔隙度是模拟放射性核素迁移过程中的重要参数之一。在被压实的缓冲/回填材料中，只有能使水流通过的部分孔隙才对核素扩散有帮助，这部分孔与总孔隙的比率称为孔隙率(ε)，可用于描述放射性核素的迁移行为。孔隙率计算方程如下：
式中，ρr(kg/m3)是颗粒密度，可以通过比重与水的密度积换算获得。
若采用菲克(Fick)第二定律计算一维非稳态贯穿扩散的De值，初始、边界条件和解析式如下：
c(0,t)＝C0,x＝0；t≥0，
c(L,t)＝0,x＝L；t≥0
其中，Acum是时间t内所有穿过x＝L边界的核素总量(g)；L是土样厚度(m)；S为土样截面面积(m2)；C0为核素起始浓度(g/m3)。
扩散池(低浓度端x＝L)的瞬时扩散通量J(g/cm2·d)计算如下：
其中，J(L，t)为边界x＝L的放射性通量(ug/cm2·d)。
基于上述扩散通量的定义公式，可以通过拟合实验数据获得溶质扩散的有效扩散系数De和容量因子α。
第三，控温状态下的—膨胀力试验的操作方法：
S3，安装中心钢筒8：将中心钢筒8的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒9-1：将外侧中部有机玻璃筒9-1的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒8中依次放入透水石3、试验土样1、轴向压力传感器2，第一中心穿孔盖板5-1的通孔保持关闭状态，第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部设置的渗透液连接管路保持关闭；所述第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路保持开启；
S6，安装第一中心穿孔盖板5-1：按压第一中心穿孔盖板5-1，中心钢筒8的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒9-1的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板5-1下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S10，将上述装置放置于溶液池中，水分从第二中心穿孔盖板5-2的通孔进入土样中，轴向压力传感器设置在土样的上方，土样的下方为透水石，第二中心穿孔盖板5-2的通孔方便轴向压力传感器走线外接，第二中心穿孔盖板5-2的保证了溶液可顺利穿过第二中心穿孔盖板5-2，经过透水石3，再进入土体中引起土体膨胀。
也即，在单独进行饱和土膨胀力试验时(本申请测量的是恒体积测膨胀土膨胀力)，不需要渗透、扩散试验中的S1，S2，S7，S8，S9。
实施例二，实施例一中的装置无法实现非饱和膨胀土的膨胀力测量；同时，在测量饱和土的膨胀力，其也不需要上部溶液扩散室6-1、下部溶液扩散室6-2。
而为了实现本申请的高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力的组合试验装置，改进之处如下：
在第一中心穿孔盖板5-1的内部设置有第一渗透液连接管路5-1-4(L型)、在中心钢筒8的壁部上部配合有T型第二渗透液连接管路(一侧开口在中心钢筒8的上表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面)，所述第一渗透液连接管路5-1-4与第二渗透液连接管路适配连通；
所述中心钢筒8的壁部上部配合有T型第二渗透液连接管路的开口对应上部的透水石3；
在第二中心穿孔盖板5-2的内部设置有第一渗透液连接管路(L型)、在中心钢筒8的壁部的下部配合有T型第三渗透液连接管路(一侧开口在中心钢筒8的下表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面)，所述第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的第一渗透液连接管路与第三渗透液连接管路适配连通；
所述中心钢筒8的壁部上部配合有T型第三渗透液连接管路的开口对应下部的透水石3；
还包括：2个封闭杆20；封闭杆20包括：旋转转动杆20-1、螺纹杆20-2、封闭端部构件20-3；旋转转动杆20-1、螺纹杆20-2、封闭端部构件20-3顺序连接；
在中心钢筒8的壁部以及外侧中部有机玻璃筒9-1的壁部的开口设置为螺纹口，封闭杆20的螺纹杆20-2分别与中心钢筒8的壁部的螺纹口、外侧中部有机玻璃筒9-1的壁部的螺纹口适配；
所述旋转转动杆20-1的大小与T型第三渗透液连接管路(竖向+水平向)的水平向连接管路大小适配；
也即，通过转动旋转转动杆20-1(其设置在外侧中部有机玻璃筒9-1的外部)，可以使得封闭端部构件20-3能够从中心钢筒8的壁部的前侧移动到中心钢筒8的壁部的后侧。
也即，实施例二的将第一中心穿孔盖板5-1、第二中心穿孔盖板5-1的渗透液连接管路进行了修改，从而大幅提升了设备的使用性能。
实施例二的设备，可以一次试验，同时实现非饱和土膨胀力的饱和度-膨胀力的测试、以及膨胀土的渗透试验。
即如图5所示，
控温状态下的溶液膨胀力、渗透连续型试验的操作方法：
S1，先放置底部盖板7-2，然后外侧底部有机玻璃筒9-3的底部的凸起***到底部盖板7-2上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒9-3、第二中心穿孔盖板5-2：第二中心穿孔盖板5-2下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒9-3的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板5-2，使得底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3-第二中心穿孔盖板5-2连接起来；
S3，安装中心钢筒8：将中心钢筒8的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒8，使得第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的第一渗透液连接管路5-1-4与中心钢筒8的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒9-1：将外侧中部有机玻璃筒9-1的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒8中依次放入透水石3、试验土样1、透水石3、轴向压力传感器2，第一中心穿孔盖板5-1的通孔保持开启状态(用于轴向压力传感器的穿线)、第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板5-1：按压第一中心穿孔盖板5-1，中心钢筒8的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒9-1的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板5-1下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板5-1，使得第一中心穿孔盖板5-1的内部设置的第一渗透液连接管路5-1-4与中心钢筒8的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒9-2：第一中心穿孔盖板5-1上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒9-2，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2-第一中心穿孔盖板5-1连接起来；
S8，安装顶部盖板7-1：顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起对应，按压顶部盖板7-1，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起***顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵15开启，温度控制室4充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述内容测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头(溶液流入)和下水头(溶液流出)，待两台GDS控制器每小时液体改变量(流入和流出)接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
需要说明的是，在进行试验前，首先测量土样的含水量。
实施例三，实施例二实现了：高压实膨润土膨胀力-渗透力的一站式试验，但是，其在处理扩散时，仍然需要做两次试验(需要将原有的试验装置拆卸掉清理干净)，不通用不方便。
本申请进行了改进：
将轴向压力传感器2(实施例一、二，均为：轴向压力传感器)改成径向压力传感器2-2.
实施例三的设计，能够实现高压实膨润土渗透-扩散-膨胀力的一站式测量。
控温状态下的溶液膨胀力、渗透、扩散的连续型试验的操作方法：
S1，先放置底部盖板7-2，然后外侧底部有机玻璃筒9-3的底部的凸起***到底部盖板7-2上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒9-3、第二中心穿孔盖板5-2：第二中心穿孔盖板5-2下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒9-3的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板5-2，使得底部盖板7-2外侧底部有机玻璃筒9-3-第二中心穿孔盖板5-2连接起来；
S3，安装中心钢筒8：将中心钢筒8的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒8，使得第二中心穿孔盖板5-2的内部设置的第一渗透液连接管路5-1-4与中心钢筒8的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒9-1：将外侧中部有机玻璃筒9-1的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板5-2上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒8中依次放入透水石3、径向压力传感器2-2、试验土样1、透水石3，第一中心穿孔盖板5-1的通孔保持关闭状态、第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板5-1的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板5-2的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板5-1：按压第一中心穿孔盖板5-1，中心钢筒8的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒9-1的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板5-1下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板5-1，使得第一中心穿孔盖板5-1的内部设置的第一渗透液连接管路5-1-4与中心钢筒8的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒9-2：第一中心穿孔盖板5-1上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒9-2，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2-第一中心穿孔盖板5-1连接起来；
S8，安装顶部盖板7-1：顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起对应，按压顶部盖板7-1，使得外侧顶部有机玻璃筒9-2顶部的凸起***顶部盖板7-1的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵15开启，温度控制室4充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段，测量膨胀力：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述方式测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，测量渗透系数：旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头(溶液流入)和下水头(溶液流出)，待两台GDS控制器每小时液体改变量(流入和流出)接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数；
第三阶段，测量扩散系数：
旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第二渗透液管路封闭；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒8的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路封闭；
打开外侧顶部有机玻璃筒9-2、外侧底部有机玻璃筒9-3上的门，将第一中心穿孔盖板5-1的通孔、第二中心穿孔盖板5-2的通孔的堵头拿走，使得第一中心穿孔盖板5-1的通孔保持开启状态、第二中心穿孔盖板5-2的通孔保持开启状态；然后把外侧顶部有机玻璃筒9-2、外侧底部有机玻璃筒9-3上的门关闭封闭；
利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室6-2充填溶液；利用顶部盖板7-1的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室6-1充填溶液；
上部的溶液扩散室6-1、下部的溶液扩散室6-2装满不同浓度的溶液，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度(可在上部的溶液扩散室6-1、下部的溶液扩散室6-2设置溶液浓度传感器)来计算高压实膨润土的扩散参数。
需要说明的是，S9步骤中，通过调节温度控制室4中的温度，能够获得不同温度下，土的膨胀力变化规律、土的渗透系数变化规律、土的扩散系数变化规律。
需要说明的是，在进行试验前，首先测量土样的含水量。
以上已详细描述了本方面的较佳实施例，但应理解到，在阅读了本发明的上述讲授内容后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书的保护范围中。
Claims (10)
1.一种环境温度可控的测试膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，其特征在于，包括：土体侧限装置、控温装置、扩散装置。
2.根据权利要求1所述的一种环境温度可控的测试膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，其特征在于，所述的土体侧限装置包括：上下两侧开口的中心钢筒、第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板分别设置在中心钢筒的上侧、下侧；第一中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的下表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第二中心穿孔盖板的中心设置有若干个通孔，在其中部的上表面设置有第一圆周凹槽，在其边部的上表面、下表面均设置有第二圆周凹槽；所述第一圆周凹槽、第二圆周凹槽同心，所述第一圆周凹槽的半径较第二圆周凹槽的半径小；第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板均与中心钢筒嵌套连接，具体而言，在中心钢筒的筒壁的顶端、底端均设置有突起，所述中心钢筒的筒壁的顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第一圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第一圆周凹槽相适配；
其中，所述的控温装置包括：外侧中部有机玻璃筒、温度控制室、温度控制***；外侧中部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述外侧中部有机玻璃筒顶端、底端设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、第二中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；第一中心穿孔盖板的下表面、第二中心穿孔盖板的上表面、外侧中部有机玻璃筒的内表面、中心钢筒的外表面之间的空间构成了温度控制室；
温度控制***包括：热水循环泵、连接管路、水源；所述热水泵与水源连接，热水泵通过供液管路与第一中心穿孔盖板的温度控制室连接管路连接，第一中心穿孔盖板内部设置有温度控制室连接管路，第一中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接温度控制室；所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有温度控制室连接管路，第二中心穿孔盖板内部的温度控制室连接管路的进液口连接控制室，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接水源；
其中，所述的扩散装置包括：外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒，顶部盖板、底部盖板；所述顶部盖板的下表面设置有第二圆周凹槽；所述底部盖板的上表面设置有第二圆周凹槽；所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧顶部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第一中心穿孔盖板的上表面设置的第二圆周凹槽、所述顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置有突起，所述的外侧底部有机玻璃筒的顶端、底端均设置的突起分别与第二中心穿孔盖板的下表面设置的第二圆周凹槽、底部盖板的上表面设置的第二圆周凹槽相适配；所述顶部盖板、所述外侧顶部有机玻璃筒、所述第一中心穿孔盖板之间的空间构成了上部溶液扩散室；所述底部盖板、所述外侧底部有机玻璃筒、所述第二中心穿孔盖板之间的空间构成了下部溶液扩散室；所述顶部盖板、所述底板盖板的内部也设置有扩散液连接管路，顶部盖板的扩散液连接管路用于向上部的溶液扩散室充填溶液；底板盖板的扩散液连接管路用于向下部的溶液扩散室充填回收溶液。
3.根据权利要求2所述的一种环境温度可控的测试膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，其特征在于，
还包括：渗透装置，其中，所述渗透装置包括：第一GDS控制器，第一溶液源、第二GDS控制器，第二溶液源；
在第一中心穿孔盖板的内部设置有第一渗透液连接管路、在中心钢筒的壁部上部配合有T型第二渗透液连接管路，第二渗透液连接管路的一侧开口在中心钢筒的上表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面，所述第一渗透液连接管路与第二渗透液连接管路适配连通；所述中心钢筒的壁部上部的T型第二渗透液连接管路的开口对应上部的透水石；
在第二中心穿孔盖板的内部设置有第一渗透液连接管路、在中心钢筒的壁部的下部配合有T型第三渗透液连接管路，第三渗透液连接管路的一侧开口在中心钢筒的下表面、另外两个开口分别设置在壁部的侧面，所述第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与第三渗透液连接管路适配连通；所述中心钢筒的壁部上部配合有T型第三渗透液连接管路的开口对应下部的透水石；
还包括：2个封闭杆；封闭杆包括：旋转转动杆、螺纹杆、封闭端部构件；旋转转动杆、螺纹杆、封闭端部构件顺序连接；
在中心钢筒的壁部以及外侧中部有机玻璃筒的壁部的开口设置为螺纹口，封闭杆的螺纹杆分别与中心钢筒的壁部的螺纹口、外侧中部有机玻璃筒的壁部的螺纹口适配；所述旋转转动杆的大小与T型第三渗透液连接管路的水平向连接管路大小适配；转动杆(20-1)设置在外侧中部有机玻璃筒的外部，通过转动旋转转动杆使得封闭端部构件能够从中心钢筒的壁部的内侧移动到中心钢筒的壁部的外侧；
第一中心穿孔盖板的第一渗透液连接管路的一端为进液口；第二中心穿孔盖板的第一渗透液连接管路的一端为出液口，其出液口通过出液管路连接第一溶液源；所述第一溶液源、第一GDS控制器与第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的进液口连接；第二GDS控制器，第二溶液源与第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的出液口连接；
所述的外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上设置有门。
4.根据权利要求2所述的一种环境温度可控的测试膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，其特征在于，还包括：渗透装置，
其中，所述渗透装置包括：所述第一中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路、所述第二中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路，第一GDS控制器，第一溶液源、第二GDS控制器，第二溶液源；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置有渗透液连接管路，第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的一端为进液口，另一端的出液口连接中心钢筒；
所述第二中心穿孔盖板的内部也设置有渗透液连接管路，第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的中心钢筒，另一端为出液口，其出液口通过出液管路连接第一溶液源；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口，所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口能够通过堵头进行封堵；
所述第一溶液源、第一GDS控制器与第一中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的进液口连接；
第二GDS控制器，第二溶液源与第二中心穿孔盖板内部的渗透液连接管路的出液口连接。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种环境温度可控的测试膨润土渗透-扩散-膨胀力组合装置，其特征在于，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔设置有螺纹孔或者非螺纹孔，能够采用堵头对通孔进行封堵；
在顶部盖板、底部盖板均布若干个螺纹孔，所述的螺纹孔设置在上部溶液扩散室、下部溶液扩散室之外，采用长螺纹柱-螺母组件来夹紧顶部盖板、底部盖板，从而提高装置的整体稳定性；
在第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板均布若干个螺纹孔，所述的螺纹孔设置在温度控制室之外，采用短螺纹柱-螺母组件来夹紧第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板，在第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板上设置有允许长螺纹柱通过的空间。
6.一种控温状态下的溶液渗透试验的试验方法，其特征在于，采用权利要求4所述的装置，包括以下步骤：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒—第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态，所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒—第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头和下水头，待两台GDS控制器每小时液体改变量接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
7.一种控温状态下的溶液扩散试验的试验方法，其特征在于，采用权利要求4所述的装置，包括以下步骤：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒—第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、饱和后的试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板、第二中心穿孔盖板的通孔保持开启状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口保持关闭状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒—第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室充填溶液；利用顶部盖板的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室充填溶液；充填溶液的顺序先下部的溶液扩散室，后上部的溶液扩散室；
上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室装满不同浓度的溶液，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度来计算高压实膨润土的扩散参数。
8.一种控温状态下的膨胀力试验的试验方法，其特征在于，采用权利要求4所述的装置，包括以下步骤：
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、轴向压力传感器，第一中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态，第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路保持关闭；所述第二中心穿孔盖板的内部设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路保持开启；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
S10，将上述装置放置于溶液池中，水分从第二中心穿孔盖板的通孔进入土样中，轴向压力传感器设置在土样的上方，土样的下方为透水石，第二中心穿孔盖板的通孔方便轴向压力传感器走线外接，第二中心穿孔盖板的保证了溶液可顺利穿过第二中心穿孔盖板，经过透水石，再进入土体中引起土体膨胀。
9.一种控温状态下的溶液膨胀力、渗透连续型试验的试验方法，采用权利要求3所述的装置，包括以下步骤：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒-第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒，使得第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、试验土样、透水石、轴向压力传感器，第一中心穿孔盖板的通孔保持开启状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板，使得第一中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒-第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待轴向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述内容测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头(溶液流入)和下水头(溶液流出)，待两台GDS控制器每小时液体改变量(流入和流出)接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数。
10.一种控温状态下的溶液膨胀力、渗透、扩散的连续型试验的试验方法，其特征在于，采用权利要求3所述的装置，其特征在于：
S1，先放置底部盖板，然后外侧底部有机玻璃筒的底部的凸起***到底部盖板上表面的第二圆周凹槽内，从而将底部盖板外侧底部有机玻璃筒连接起来；
S2，安装外侧底部有机玻璃筒、第二中心穿孔盖板：第二中心穿孔盖板下表面的第二圆周凹槽与外侧底部有机玻璃筒的顶部的凸起对应，按压第二中心穿孔盖板，使得底部盖板外侧底部有机玻璃筒-第二中心穿孔盖板连接起来；
S3，安装中心钢筒：将中心钢筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第一圆周凹槽中；
同时，转动中心钢筒，使得第二中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部下部设置的T型第三渗透液连接管路连通；
S4，安装外侧中部有机玻璃筒：将外侧中部有机玻璃筒的底部的凸起***到第二中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽中；
S5，在中心钢筒中依次放入透水石、径向压力传感器、试验土样、透水石，第一中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持关闭状态；
所述第一中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的出液口、所述第二中心穿孔盖板的内部也设置的渗透液连接管路的渗透液连接管路的进液口，保持开启状态；
S6，安装第一中心穿孔盖板：按压第一中心穿孔盖板，中心钢筒的顶部的凸起、外侧中部有机玻璃筒的顶部的凸起***到第一中心穿孔盖板下表面的第一圆周凹槽、第二圆周凹槽内；
同时，转动第一中心穿孔盖板，使得第一中心穿孔盖板的内部设置的第一渗透液连接管路与中心钢筒的壁部上部设置的T型第二渗透液连接管路连通；
S7，安装外侧顶部有机玻璃筒：第一中心穿孔盖板上表面的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒的底部的凸起对应，按压外侧顶部有机玻璃筒，使得外侧顶部有机玻璃筒-第一中心穿孔盖板连接起来；
S8，安装顶部盖板：顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽与外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起对应，按压顶部盖板，使得外侧顶部有机玻璃筒顶部的凸起***顶部盖板的下表面设置的第二圆周凹槽内；
S9，然后热水循环泵开启，温度控制室充满溶液，从而控制土体的温度；
S10，第一阶段，测量膨胀力：第一GDS压力体积控制器采用脉冲式放水：
首先，旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第二渗透液管路连通；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路关闭；
其次，开始测量不同含水率之下的膨胀力：
开始时，放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
然后，再放入一定量的水，待径向压力传感器的数值稳定后，即得到该含水率下的膨胀力；
再然后，按照上述方式测量不同含水率下的膨胀力，直至所测的膨胀力趋于稳定；
第二阶段，测量渗透系数：旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的外侧，即保持第三渗透液管路连通；
第一GDS压力体积控制器、第二GDS压力体积控制器分别控制上水头和下水头，待两台GDS控制器每小时液体改变量接近时，通过读取单位时间体积变化量和渗透水压差便可计算出渗透系数；
第三阶段，测量扩散系数：
旋转上部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第二渗透液管路封闭；
旋转下部的封闭杆，使得封闭端部构件靠近中心钢筒的壁部的内侧，即保持第三渗透液管路封闭；
打开外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上的门，将第一中心穿孔盖板的通孔、第二中心穿孔盖板的通孔的堵头拿走，使得第一中心穿孔盖板的通孔保持开启状态、第二中心穿孔盖板的通孔保持开启状态；然后把外侧顶部有机玻璃筒、外侧底部有机玻璃筒上的门关闭封闭；
利用底板盖板的内部设置的扩散液连接管路向下部的溶液扩散室充填溶液；利用顶部盖板的内部设置的扩散液连接管路向上部的溶液扩散室充填溶液；
上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室装满不同浓度的溶液，在上部的溶液扩散室、下部的溶液扩散室设置溶液浓度传感器，通过每隔固定时间测试两边扩散池内溶液浓度，来计算高压实膨润土的扩散参数。
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| CN (1) | CN113155701B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117054315A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-14 | 东北林业大学 | 一种冻土渗透系数测量*** |
| CN117191666A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-12-08 | 中南大学 | 一种考虑热-化耦合影响的压实膨润土膜效应测试装置 |
Citations (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4400226A1 (de) * | 1994-01-06 | 1995-07-13 | Jochen Pierre Leicher | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Materialeigenschaften insbesondere von Chemikalienschutzwerkstoffen |
| DE20000779U1 (de) * | 2000-01-18 | 2000-08-03 | Illing Gerhard | Differenzdruckmeßsystem zur Bestimmung der Permeabilität, der Sorption und des Diffusionskoeffizienten stoffdurchlässiger Materialien |
| US6335202B1 (en) * | 1998-06-11 | 2002-01-01 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method and apparatus for on-line measurement of the permeation characteristics of a permeant through dense nonporous membrane |
| US20100089124A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-15 | North Dakota State University | Integrated porous rigid wall and flexible wall permeability test device for soils |
| US20100268488A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and Apparatus for Determining the Permeability and Diffusivity of a Porous Solid |
| CN102221601A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-10-19 | 上海大学 | 温控式非饱和土固结仪 |
| CN102221600A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-19 | 同济大学 | 膨胀力与饱和渗透多功能试验仪 |
| CN102288529A (zh) * | 2011-09-08 | 2011-12-21 | 中国矿业大学(北京) | 三轴应力条件下气体注入煤岩膨胀及渗透率同时测定装置 |
| CN202339312U (zh) * | 2011-11-22 | 2012-07-18 | 中国建筑材料科学研究总院 | 拉应力下混凝土渗透性快速测试装置 |
| WO2014005931A1 (fr) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Institut National Polytechnique De Toulouse | Système pour la mesure de paramètres physico-chimiques du transfert d'un gaz à travers un matériau solide poreux |
| CN104359800A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-18 | 同济大学 | 检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置 |
| CN104749343A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-01 | 中山大学 | 一种常体积可控温的轴径向土体膨胀力测试仪 |
| CN204534611U (zh) * | 2015-03-26 | 2015-08-05 | 李华开 | 一种激波清灰器 |
| JP2015155833A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 住友大阪セメント株式会社 | 環境負荷低減コンクリートの性能評価方法 |
| CN104897540A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-09 | 上海大学 | 一种非饱和土渗透-扩散土柱试验装置 |
| JP2015175623A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 一般財団法人電力中央研究所 | 透水試験方法及び透水試験装置 |
| CN106287767A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-01-04 | 河南鑫饰板业有限公司 | 一种气爆式氮气吹灰装置 |
| CN106404607A (zh) * | 2016-06-02 | 2017-02-15 | 浙江大学 | 用于模拟固结土壤中溶质运移的土柱试验装置 |
| CN106644835A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 同济大学 | 不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置及方法 |
| CN107957382A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-24 | 太原理工大学 | 模拟采空区三带煤岩体渗透扩散吸水的试验***及方法 |
| CN207457026U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-05 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种常水头土柱入渗试验装置 |
| CN109100225A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-28 | 贵州大学 | 一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置 |
| CN109655599A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-19 | 三峡大学 | 一种高压实膨润土膨胀力-渗透耦合试验仪及其使用方法 |
| US20190128792A1 (en) * | 2017-11-01 | 2019-05-02 | Lafayette College | Horizontal soil permeability testing device |
| CN209559699U (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-29 | 国家地质实验测试中心 | 土壤中物质扩散系数测量装置 |
| CN111155479A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-15 | 重庆交通大学 | 一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置及方法 |
| CN211877704U (zh) * | 2019-10-23 | 2020-11-06 | 同济大学 | 用于高压实膨润土组合体界面渗透性测试的装置 |
-
2021
- 2021-04-25 CN CN202110450375.8A patent/CN113155701B/zh active Active
Patent Citations (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4400226A1 (de) * | 1994-01-06 | 1995-07-13 | Jochen Pierre Leicher | Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von Materialeigenschaften insbesondere von Chemikalienschutzwerkstoffen |
| US6335202B1 (en) * | 1998-06-11 | 2002-01-01 | Korea Research Institute Of Chemical Technology | Method and apparatus for on-line measurement of the permeation characteristics of a permeant through dense nonporous membrane |
| DE20000779U1 (de) * | 2000-01-18 | 2000-08-03 | Illing Gerhard | Differenzdruckmeßsystem zur Bestimmung der Permeabilität, der Sorption und des Diffusionskoeffizienten stoffdurchlässiger Materialien |
| US20100089124A1 (en) * | 2008-09-26 | 2010-04-15 | North Dakota State University | Integrated porous rigid wall and flexible wall permeability test device for soils |
| US20100268488A1 (en) * | 2009-02-24 | 2010-10-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and Apparatus for Determining the Permeability and Diffusivity of a Porous Solid |
| CN102221600A (zh) * | 2011-06-03 | 2011-10-19 | 同济大学 | 膨胀力与饱和渗透多功能试验仪 |
| CN102221601A (zh) * | 2011-06-08 | 2011-10-19 | 上海大学 | 温控式非饱和土固结仪 |
| CN102288529A (zh) * | 2011-09-08 | 2011-12-21 | 中国矿业大学(北京) | 三轴应力条件下气体注入煤岩膨胀及渗透率同时测定装置 |
| CN202339312U (zh) * | 2011-11-22 | 2012-07-18 | 中国建筑材料科学研究总院 | 拉应力下混凝土渗透性快速测试装置 |
| WO2014005931A1 (fr) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Institut National Polytechnique De Toulouse | Système pour la mesure de paramètres physico-chimiques du transfert d'un gaz à travers un matériau solide poreux |
| JP2015155833A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 住友大阪セメント株式会社 | 環境負荷低減コンクリートの性能評価方法 |
| JP2015175623A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | 一般財団法人電力中央研究所 | 透水試験方法及び透水試験装置 |
| CN104359800A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-02-18 | 同济大学 | 检测防渗幕墙阻挡离子扩散效果的室内试验装置 |
| CN104749343A (zh) * | 2015-03-17 | 2015-07-01 | 中山大学 | 一种常体积可控温的轴径向土体膨胀力测试仪 |
| CN204534611U (zh) * | 2015-03-26 | 2015-08-05 | 李华开 | 一种激波清灰器 |
| CN104897540A (zh) * | 2015-05-05 | 2015-09-09 | 上海大学 | 一种非饱和土渗透-扩散土柱试验装置 |
| CN106404607A (zh) * | 2016-06-02 | 2017-02-15 | 浙江大学 | 用于模拟固结土壤中溶质运移的土柱试验装置 |
| CN106287767A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-01-04 | 河南鑫饰板业有限公司 | 一种气爆式氮气吹灰装置 |
| CN106644835A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 同济大学 | 不同水力梯度下的氯离子垂直扩散系数的测定装置及方法 |
| US20190128792A1 (en) * | 2017-11-01 | 2019-05-02 | Lafayette College | Horizontal soil permeability testing device |
| CN107957382A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-24 | 太原理工大学 | 模拟采空区三带煤岩体渗透扩散吸水的试验***及方法 |
| CN207457026U (zh) * | 2017-11-30 | 2018-06-05 | 机械工业勘察设计研究院有限公司 | 一种常水头土柱入渗试验装置 |
| CN109100225A (zh) * | 2018-09-30 | 2018-12-28 | 贵州大学 | 一种荷载作用下土体三向浸水的干湿循环试验装置 |
| CN109655599A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-04-19 | 三峡大学 | 一种高压实膨润土膨胀力-渗透耦合试验仪及其使用方法 |
| CN209559699U (zh) * | 2019-05-15 | 2019-10-29 | 国家地质实验测试中心 | 土壤中物质扩散系数测量装置 |
| CN211877704U (zh) * | 2019-10-23 | 2020-11-06 | 同济大学 | 用于高压实膨润土组合体界面渗透性测试的装置 |
| CN111155479A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-15 | 重庆交通大学 | 一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置及方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 张天军等: "三轴破碎岩石的渗透特性测定方法", 《煤炭技术》, no. 10, 10 October 2017 (2017-10-10) * |
| 徐永福: "高放废物地质处置库中膨润土的侵蚀机理和模型研究综述", 《地球科学进展》, no. 10, 10 October 2017 (2017-10-10) * |
| 蔡国庆等: "非饱和土渗流和变形强度特性的温度效应", 《力学进展》, no. 02, 25 March 2010 (2010-03-25) * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117191666A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-12-08 | 中南大学 | 一种考虑热-化耦合影响的压实膨润土膜效应测试装置 |
| CN117191666B (zh) * | 2023-09-08 | 2024-05-24 | 中南大学 | 一种考虑热-化耦合影响的压实膨润土膜效应测试装置 |
| CN117054315A (zh) * | 2023-10-13 | 2023-11-14 | 东北林业大学 | 一种冻土渗透系数测量*** |
| CN117054315B (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-09 | 东北林业大学 | 一种冻土渗透系数测量*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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