[发明专利]实现两种溶液连续渗透的多联柔性壁渗透仪及使用方法

权利要求书

1.一种实现两种溶液连续渗透的多联柔性壁渗透仪，其特征在于：其包括供压系统、若干围压腔室(1)和若干渗透溶液储存器系统，所述渗透溶液储存器系统设置在所述供压系统和所述围压腔室(1)之间；

所述渗透溶液储存器系统由出渗溶液储存器(27)和入渗溶液储存器(28)组成，入渗溶液储存器(28)和出渗溶液储存器(27)均设置有一层防腐防渗的橡胶膜(29)，所述入渗溶液储存器(28)存储有第一种入渗溶液(22)和第二种入渗溶液(26)，入渗溶液储存器(28)外接管路上的第二种入渗溶液入渗控制阀(24)和第一种入渗溶液入渗控制阀(25)分别决定入渗溶液为第二种入渗溶液(26)和第一种入渗溶液(22)，入渗溶液储存器(28)顶盖的第二种入渗溶液补充控制阀(23)保证第二种入渗溶液(26)在渗透不足时补充，所述出渗溶液储存器(27)收集第二种入渗溶液的出渗溶液(21)和第一种入渗溶液(22)，试样底端反压供液管(30)、试样顶端反压供液管(31)和试样周围压力供液管(32)中溶液均为第一种入渗溶液(22)，所述出渗溶液储存器(27)收集的第二种入渗溶液的出渗溶液(21)通过第二种入渗溶液采集控制阀(17)控制的管路导入到锥形瓶(20)中，用于化学分析，所述出渗溶液储存器(27)外接管路上的第二种入渗溶液收集控制阀(18)和第一种入渗溶液收集控制阀(19)分别决定第二种入渗溶液的出渗溶液(21)和第一种入渗溶液(22)的收集；

所述围压腔室(1)下端设置有腔室底板(2)，上端设置有腔室顶盖(3)，所述腔室底板(2)与腔室顶盖(3)采用拉杆固定在所述围压腔室(1)上，所述腔室底板(2)上侧自下至上依次设置加压底座(4)、透水石(5)、滤纸(6)、试样(7)和加压帽(8)，所述滤纸(6)对称设置在所述试样(7)两侧，所述透水石(5)对称设置在所述滤纸(6)两侧，所述透水石(5)上设置有加压帽(8)，所述试样(7)外套乳胶膜(9)，乳胶膜(9)两端用止水橡胶圈(10)固定在加压底座(4)和加压帽(8)上，腔室顶盖(3)上设置有围压调节管(11)，以便排除腔室内气体，所述围压腔室(1)通过围压管路(12)与试样周围压力供液管(32)直接接通，所述试样(7)下端进水管路(13)通过入渗溶液储存器(28)与试样底端反压供液管(30)接通，试样(7)上端出水管路(14)通过出渗溶液储存器(27)与试样顶端反压供液管(31)接通，试样(7)下端和上端分别连接试样下端排气管路(15)和试样上端排气管路(16)；

所述供压系统中的空气压缩机(39)通过试样周围压力供液管(32)、试样顶端反压供液管(31)以及试样底端反压供液管(30)为试样(7)提供周围压力、顶端反压以及底端反压，所述空气压缩机(39)与试样底端反压供液管(30)之间串接试样底端反压空气调压阀(33)和试样底端反压数值压力表(36)，所述空气压缩机(39)和试样顶端反压供液管(31)之间串接试样顶端反压空气调压阀(34)和试样顶端反压数值压力表(37)，所述空气压缩机(39)与试样周围压力供液管(32)之间串接试样周围压力空气调压阀(35)和试样周围压力数值压力表(38)；所述入渗溶液储存器(28)中的第一种入渗溶液(22)和第二种入渗溶液(26)与出渗溶液储存器(27)中的第二种入渗溶液的出渗溶液(21)和第一种入渗溶液(22)均由一层防腐防渗的橡胶膜(29)隔开，通过增加所述入渗溶液储存器(28)和出渗溶液储存器(27)中的防腐防渗的橡胶膜(29)的数量实现三种及三种以上不同类型溶液的入渗与收集；

在入渗溶液储存器和出渗溶液储存器中用防腐防渗的橡胶膜将两种不同类型的溶液分隔开来，又使两种溶液处于同一压力状态下，便于在同一压力状态下测定试样在不同溶液渗透过程中的渗透系数；在进行第二种入渗溶液的渗透试验时，通过试样底端反压供液管压缩第一种入渗溶液的体积，使防腐防渗的橡胶膜发生变形，实现第二种入渗溶液的渗透，同样地，出渗溶液储存器收集到第二种入渗溶液的出渗溶液，会通过防腐防渗的橡胶膜压缩第一种入渗溶液进入试样顶端反压供液管，第一种入渗溶液与第二种入渗溶液的入渗量和出渗量均通过试样底端反压供液管和试样顶端反压供液管上的刻度读出。

2.根据权利要求1所述的实现两种溶液连续渗透的多联柔性壁渗透仪的使用方法，其特征在于：其包括如下步骤：

第一步：安装试样(7)，将试样(7)设置在上下两层透水石(5)之间，试样(7)与透水石(5)之间放置滤纸(6)，试样(7)外套乳胶膜(9)，乳胶膜(9)两端用止水橡胶圈(10)固定在加压底座(4)和加压帽(8)上；

第二步：向围压腔室(1)中注水，排除围压腔室(1)内多余的空气；

第三步：调节试样周围压力空气调压阀(35)、试样顶端反压空气调压阀(34)、试样底端反压空气调压阀(33)，排除试样(7)中的气泡；

第四步：同步增加试样(7)的周围压力、底端反压以及顶端反压，完成试样(7)的反压饱和；

第五步：增大试样(7)底端反压至所需水力梯度，开始进行第一种入渗溶液(22)的渗透试验，当满足试验结束规定时，关闭第一种入渗溶液入渗控制阀(25)及第一种入渗溶液收集控制阀(19)，打开第二种溶液入渗控制阀(24)及第二种入渗溶液收集控制阀(18)，开始进行第二种入渗溶液(26)的渗透试验，直到满足试验结束规定；

第六步：试验结束后，先内后外卸除压力，排出围压腔室(1)中的液体，记录试验结束时试样(7)的直径和高度，计算渗透系数。