酸雨环境下砂岩的物理化学性质变化规律分析

霍润科，李 静，辛宏伟，王 博

(西安建筑科技大学土木工程学院，陕西 西安 710055)

酸雨是指降水或大气中气体的PH值小于界限值 5.6，并呈现为酸性的环境．它不仅危害人类健康，腐蚀文物古迹及建筑物，而且破坏了生态系统，酸雨如今已成为全球关注的环境问题[1-2]．为此，许多学者从不同层面针对岩石类材料在酸性环境中的影响做了大量的研究．周骏一[3]模拟酸雨环境，研究了酸雨对乐山大佛基岩的影响，结果表明酸雨对砂岩溶蚀从表面逐渐向内部发展，而且溶蚀速率越快，溶蚀危害越大．谢绍东等[4]模拟酸雨对砂浆的影响，发现酸雨对砂浆的影响是由H+侵蚀引起溶解腐蚀和 SO42-侵蚀引起膨胀腐蚀，材料的损坏是H+和 SO42-共同作用的结果．崔振昂等[5]研究了Ca2+、Mg2+等阳离子的释放与岩样溶失量的对应关系，研究认为溶蚀过程中，矿物成分复杂的碳酸盐岩比成分较单一的碳酸盐岩溶蚀速率更快一些．罗孝俊等[6-8]从岩石溶解反应的机理及离子形态在溶液中分布的热力学角度出发，论述了pH值对岩样在流体中溶解度的影响，石英在中性溶液中的溶解作用比在酸性溶液中强，而长石则正好相反，斜长石中的钙组分最先溶解，其次才是钠长石组分的溶解．汤连生[9]从化学成分分析理论和能量观点的角度出发，分析了不同阶段溶液与岩石反应的溶解作用与沉淀作用、吸附作用与氧化还原作用，认为水化学作用在岩石的腐蚀过程中，使岩石的内聚能不断减……