[实用新型]一种用于样品收缩形变后的膨胀应力测量装置

说明书

本实用新型涉及一种用于样品收缩形变后的膨胀应力测量装置，包括底座，设置在底座上的支架，支架上带有升降式缸盖，底座上带有样品腔，样品腔内放置待测试的试样，样品腔的顶部或底部安装轴向应力传感器，样品腔的周面外侧安装径向应力传感器，轴向应力传感器和径向应力传感器通过信号线与数据采集系统连接，底座上设有与样品腔连通的进水口和出水口。该装置可获得初始压实样品在发生收缩形变后，其在初始样品体积下的轴向和径向膨胀力，可真实反映施加于压实样品上的作用对其膨胀力的影响，实现了粘土类矿物压实样品在一定的作用下发生收缩形变时其膨胀力的实时监测，监测精度、效率高。

技术领域

本实用新型涉及高放射性废物地质处置领域，尤其是一种用于样品收缩形变后的膨胀应力测量装置，具体为一种压实膨润土块发生形变后径向和轴向膨胀应力实时数据获取的装置。

背景技术

目前，国际上对高水平放射性废物(HLW)公认的处置方式为深地质处置，而深地质处置多基于多重屏障原理进行设计。缓冲材料是其设计中的最后一道人工屏障。由于膨润土具有良好的吸水膨胀能力，吸附核素的能力而被广泛选作缓冲回填材料。在实际的工程中，要求缓冲材料需要具备良好的支撑和平衡外围压力的能力，这就要求压实的膨润土应具有适中的吸水膨胀应力。同时，由于高放废物本身具有释热的特点，紧密围绕在废物体周围的缓冲材料必将受到热作用，在热(处置初期高温)作用下，缓冲材料失水发生收缩形变，从而使得缓冲材料的体积比初始样品有所减小。传统的膨胀应力测试装置只能测试样品实际体积下的应力值，而真实处置中，受热失水收缩的缓冲材料再吸水时应先膨胀并完全填充原体积后的膨胀力才是对外界真实作用力。因此，为了给出热作用收缩后样品的真实膨胀力，获得热作用对膨胀力的影响，需要对现有的测试装置进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种用于样品收缩形变后的膨胀应力测量装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于样品收缩形变后的膨胀应力测量装置，包括底座，设置在底座上的支架，支架上带有升降式缸盖，底座上带有样品腔，样品腔内放置待测试的试样，样品腔的顶部或底部安装轴向应力传感器，样品腔的周面外侧安装径向应力传感器，轴向应力传感器和径向应力传感器通过信号线与数据采集系统连接，底座上设有与样品腔连通的进水口和出水口。

进一步，所述底座包括上底座和下底座，上底座和下底座的对置端面上带有凹槽，上底座和下底座拼接后，两个凹槽对接形成密封的样品腔。

进一步，所述升降式缸盖的底部连接活塞，活塞的端部安装所述轴向应力传感器，所述上底座上固定安装活塞套，活塞套的内腔与所述样品腔连通，活塞的端部伸入到活塞套内，活塞端部的轴向应力传感器伸入到样品腔内，活塞在活塞套内上下移动适于控制轴向应力传感器在样品腔内的设置高度。

进一步，所述下底座的顶部凹槽内安置透水石，透水石位于样品腔的底部，所述进水口和出水口设置在透水石的底部。

进一步，所述活塞与活塞套的接触周面处、活塞与上底座的接触周面处、透水石的顶面边缘处均设有密封圈。

进一步，所述进水口通过导管连接带压力调节功能的供水容器，进水口和出水口处均安装阀门。

本实用新型的有益效果为：该装置可获得初始压实样品在发生收缩形变后，其在初始样品体积下的轴向和径向膨胀力，可真实反映施加于压实样品上的作用对其膨胀力的影响，实现了粘土类矿物压实样品在一定的作用下发生收缩形变时其膨胀力的实时监测，监测精度、效率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为高温作用后的高庙子膨润土膨胀应力用常规膨胀力测量系统测试和本实用新型测试结果的对比图。

具体实施方式