受酸腐蚀砂岩力学性质及孔隙结构变化研究

(西安建筑科技大学 土木工程学院，西安 710055)

1 研究背景

随着我国工业化的迅速发展，由此带来的酸雨对现有的水工建筑物造成了严重的损害，降低了工程寿命，越来越多学者投入到对酸性条件下岩石劣化特性的研究。陈四利等[1-4]对应力-化学耦合下的岩石进行了力学特性、破裂特征和损伤机理等方面的研究。冯夏庭等[5-7]研究了静止和流动化学溶液对岩石力学性质的影响，认为岩石力学性质的劣化与岩石晶体胶结物和晶体本身受到腐蚀有关。霍润科[8-9]通过模拟室内酸性环境下的腐蚀试验，得到了酸性环境下砂岩的物理、力学特性的演化规律，创建了酸溶液中砂岩的本构模型关系，使得酸性环境下砂岩的腐蚀分析更为精确和完善。姚华彦等[10-11]进行了化学溶液和单轴压缩作用下灰岩裂隙破裂过程的细观力学试验，获得了灰岩的裂纹破坏模式和变形特性。李鹏等[12]和许江等[13]对水化学腐蚀后的砂岩开展了剪切试验，分析了水化学作用对砂岩抗剪强度指标的影响，建立了孔隙度与抗剪强度之间的关系，得到了水化学腐蚀对砂岩的破坏形式、裂纹开度和扩展方向的影响规律。陈有亮等[14]、丁梧秀等[15]分别针对花岗岩和灰岩开展了水化学腐蚀与冻融循环作用下的力学试验，分析了岩石在不同化学溶液中溶蚀及经历不同冻融循环次数后力学性能的变化规律。牛传星等[16]对饱水失水循环下蚀变岩力学参数的降低规律进行了研究。……