不同化學(xué)腐蝕下砂巖凍融力學(xué)特性劣化的試驗研究
本文選題:巖石力學(xué) 切入點:砂巖 出處:《固體力學(xué)學(xué)報》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:通過研究砂巖試樣在酸性Na_2SO_4溶液、中性Na_2SO_4溶液和堿性NaOH溶液中浸泡并經(jīng)歷凍融作用后的物理力學(xué)特征,分析了砂巖在不同化學(xué)溶液中腐蝕30d后及再經(jīng)歷不同凍融循環(huán)次數(shù)作用后其物理力學(xué)特征的變化規(guī)律,同時,借助于體視顯微鏡和SEM掃描電鏡對試樣微細觀結(jié)構(gòu)的損傷劣化進行了觀察,并基于孔隙率的變化建立損傷變量來定量的描述試樣的損傷劣化程度.試驗結(jié)果表明:隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,浸泡在不同化學(xué)溶液中砂巖試樣的峰值強度及其彈性模量均呈現(xiàn)出指數(shù)函數(shù)的劣化趨勢,而其峰值應(yīng)變卻按指數(shù)函數(shù)的趨勢增加.不同化學(xué)溶液下砂巖試樣的損傷程度隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸加劇,酸性溶液下試樣的損傷程度大于中性溶液和堿性溶液下的損傷程度,堿性化學(xué)溶液下試樣的凍融損傷程度最小.酸性溶液加劇了凍融作用下砂巖試樣的損傷劣化程度,而中性至堿性溶液下其凍融損傷程度卻得到一定的緩解.化學(xué)腐蝕作用與凍融循環(huán)作用相互促進、共同影響著砂巖試樣的損傷劣化程度.
[Abstract]:The physical and mechanical characteristics of sandstone samples immersed in acidic Na_2SO_4 solution, neutral Na_2SO_4 solution and alkaline NaOH solution were studied. The changes of physical and mechanical characteristics of sandstone after 30 days corrosion in different chemical solutions and after different freezing and thawing cycles are analyzed. The damage deterioration of the microstructures of the samples was observed by means of stereoscopic microscope and SEM scanning electron microscope. Based on the change of porosity, damage variables are established to quantitatively describe the damage deterioration of the sample. The experimental results show that: with the increase of freeze-thaw cycles, The peak strength and elastic modulus of sandstone samples immersed in different chemical solutions show an exponential deterioration trend. But the peak strain increases according to the exponential function. The damage degree of sandstone specimen increases with the increase of freeze-thaw cycle times under different chemical solutions. The damage degree of samples in acid solution is greater than that in neutral solution and alkaline solution, and the damage degree of freezing and thawing in alkaline chemical solution is the least, and the damage deterioration degree of sandstone specimen under freezing and thawing is aggravated by acid solution. However, the degree of freeze-thaw damage in neutral to alkaline solution is alleviated to some extent. Chemical corrosion and freeze-thaw cycle promote each other, which affect the damage deterioration degree of sandstone samples.
【作者單位】: 西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院巖土工程研究所;西安理工大學(xué)土木建筑工程學(xué)院工程力學(xué)系;深圳大學(xué)廣東省濱海耐久性重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51269024,11302167和51769026) 陜西省教育廳重點實驗室科研計劃項目(16JS074) 寧夏自然科學(xué)基金(重點項目)(NZ17002)資助
【分類號】:TU45
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,本文編號:1614736
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