酸雨環(huán)境下砂巖腐蝕過程及物理力學(xué)特性研究.pdf

1、近些年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，人類生產(chǎn)生活對環(huán)境造成了嚴(yán)重的損害，環(huán)境污染是目前環(huán)境巖土工程學(xué)科面臨需要重點研究的課題。大氣中酸性氣體急劇增加，從而導(dǎo)致酸雨產(chǎn)生，酸性環(huán)境會嚴(yán)重影響巖石的物理力學(xué)性質(zhì)。為此，本文采用PH=2、PH=3.5及PH=5的HCl溶液模擬室內(nèi)加速腐蝕試驗，用定義的物理量及超聲波檢測技術(shù)獲得的物理力學(xué)參數(shù)，定量分析巖樣腐蝕過程中物理化學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律，通過CT圖像及CT數(shù)分析物理力學(xué)參數(shù)變化對巖樣化學(xué)損傷的

2、影響，得到如下研究成果：
　　1.在不同濃度HCl溶液的腐蝕過程中，巖樣的質(zhì)量變化、溶蝕速率和孔隙率變化表現(xiàn)出明顯的階段性。0~30及70~90天隨著質(zhì)量損失率的增加孔隙率迅速增加，30~60天質(zhì)量損失率減小，孔隙率增加緩慢，每個階段的溶蝕速率呈現(xiàn)先增后減的趨勢。
　　2.運用超聲波檢測技術(shù)對浸泡在不同濃度HCl溶液的巖樣進(jìn)行進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)不同腐蝕階段濕巖樣的縱波波速和振幅變化較為明顯，其變化規(guī)律為：0~30天，波速變化率較

3、大，之后波速增加緩慢，70~90天波速趨于穩(wěn)定。
　　3.對不同濃度HCl溶液中H+、Na+、Ca2+、K+、Mg2+等陽離子的跟蹤觀測表明，初始濃度不同的 HCl溶液中PH值隨腐蝕時間的增加而增加，陽離子溶解速率隨HCl溶液濃度變化呈現(xiàn)階段性特征。第一階段PH=2的HCl溶液中Na+溶解速率在初期最大為264.78 mol/d，PH=3.5及PH=5的HCl溶液中Na+溶解速率在中期達(dá)到最大值；PH=2的HCl溶液中Ca2+溶解