巖體賦存環(huán)境中的水化學(xué)因素不斷通過物理、化學(xué)與力學(xué)方式進(jìn)行著水巖相互作用。天然地質(zhì)作用生成的巖石存在諸多自身缺陷,在水巖作用下巖石表面特征發(fā)生變化,巖石內(nèi)部缺陷發(fā)育,微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生改變,逐步影響著巖石力學(xué)性能。本文基于巖石蠕變理論與電化學(xué)阻抗譜理論,設(shè)計(jì)實(shí)施巖石腐蝕試驗(yàn)、腐蝕砂巖蠕變?cè)囼?yàn),利用電化學(xué)測(cè)試手段對(duì)不同水化學(xué)環(huán)境下腐蝕砂巖微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表述。研究了腐蝕砂巖微觀結(jié)構(gòu)變化特征、瞬時(shí)強(qiáng)度特征、蠕變特性并對(duì)長(zhǎng)期強(qiáng)度進(jìn)行推斷。試驗(yàn)結(jié)果表明:（1）隨著腐蝕時(shí)間、水化學(xué)溶液酸堿度升高等效電路參數(shù)溶液電阻_sR逐漸降低,雙電層電容CPE-T增大,說(shuō)明電化學(xué)阻抗譜可以反應(yīng)巖石微觀結(jié)構(gòu)變化;（2）分析腐蝕砂巖單軸壓縮試驗(yàn)與單軸蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果顯示,砂巖試樣單軸抗壓強(qiáng)度、長(zhǎng)期強(qiáng)度在水化作用下降低,彈性模量減小、蠕變變形表現(xiàn)為腐蝕軟化;（3）通過電化學(xué)手段測(cè)試腐蝕砂巖蠕變過程中巖樣應(yīng)變變化趨勢(shì)發(fā)現(xiàn):腐蝕砂巖蠕變變形主要發(fā)生于各級(jí)應(yīng)力加載初期,溶液電阻、雙電層電容與試樣蠕變變形具有相關(guān)性,可為電化學(xué)阻抗譜特征表征腐蝕砂巖蠕變應(yīng)變提供參考。本文結(jié)論對(duì)于水-巖相互作用對(duì)巖石物理力學(xué)性能的影響及巖... 

【文章來(lái)源】：中原工學(xué)院河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究技對(duì)巖石力學(xué)技術(shù)路線圖

2 巖石蠕變與電化學(xué)測(cè)試方法和裝置基本理論賦存地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性，使得對(duì)巖石蠕變特性研究呈現(xiàn)多樣變規(guī)律過程中從巖石自身特點(diǎn)出發(fā)，研究巖石在外力作用下學(xué)變化過程和巖石材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)之間的關(guān)系對(duì)巖重要的意義。結(jié)構(gòu)一種多晶復(fù)合介質(zhì)，其內(nèi)部空間劃分為三種類型：晶粒內(nèi)部[41]。這三類空間區(qū)域的力學(xué)性質(zhì)以及對(duì)巖石力學(xué)性能影響，互影響。因此，在研究不同巖石變形與強(qiáng)度時(shí)，必須考慮這耦合影響。

由于位錯(cuò)的存在，使得晶體周圍原子產(chǎn)生錯(cuò)排，因此導(dǎo)形狀態(tài)，宏觀表現(xiàn)為局部應(yīng)變。位錯(cuò)產(chǎn)生原子位移，激發(fā)原子周圍應(yīng)力場(chǎng)，使其與位錯(cuò)的彈，原子將吸附于位錯(cuò)線附近，系統(tǒng)應(yīng)變能降低，原子與位錯(cuò)定的“釘扎”狀態(tài)，使得晶體材料被強(qiáng)化，因此晶粒缺陷與位強(qiáng)度有一定的優(yōu)化作用。巖石亞微觀理論：主要表現(xiàn)為巖石晶體間界面（晶界）特征。近晶體率先發(fā)生局部彎曲，形成亞晶粒，彎曲應(yīng)力松弛，于產(chǎn)生晶界蠕變，這種亞微觀結(jié)構(gòu)變化將逐漸影響材料蠕變變程度上既能影響材料晶粒內(nèi)部微觀力學(xué)狀態(tài)又可以在一定外形。巖石宏觀理論：由于地質(zhì)構(gòu)造、成巖過程中應(yīng)力的長(zhǎng)期作用，這部分缺陷將引起材料局部應(yīng)力集中，產(chǎn)生延晶粒間界面發(fā)進(jìn)而導(dǎo)致材料整體產(chǎn)生變形，強(qiáng)度降低。此理論即為巖石力

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]紅層巖石蠕變特性及其非線性本構(gòu)模型研究[D]. 徐達(dá).西南交通大學(xué) 2016
[2]巖石材料的蠕變實(shí)驗(yàn)及本構(gòu)模型研究[D]. 王曉波.重慶大學(xué) 2016
[3]化學(xué)腐蝕作用下巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)效應(yīng)研究[D]. 楊猛猛.華東交通大學(xué) 2014



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