为了研究水化学腐蚀对华南红层软岩物理力学性质的影响,使用pH为4、6的H_(2)SO_(4)溶液模拟酸性环境,pH为8、10的NaOH溶液模拟碱性环境,以及pH为7的Na_(2)SO_(4)溶液模拟中性环境。对受腐蚀试验进行三轴加载试验,分析力学参数劣化规律...为了研究水化学腐蚀对华南红层软岩物理力学性质的影响,使用pH为4、6的H_(2)SO_(4)溶液模拟酸性环境,pH为8、10的NaOH溶液模拟碱性环境,以及pH为7的Na_(2)SO_(4)溶液模拟中性环境。对受腐蚀试验进行三轴加载试验,分析力学参数劣化规律。利用电镜扫描试验(scanning electron microscope,SEM)对受腐岩石微观结构变化进行分析。基于统计损伤理论,引入化学损伤变量和Weibull分布函数,建立考虑损伤阈值的红层软岩损伤本构模型。研究表明:经不同化学溶液腐蚀后,岩石物理力学性质显著劣化:pH由7降至4,峰值强度降低28.1%,弹性模量降低16.38%;pH由7升至10,峰值强度降低15.84%,弹性模量降低10.11%。溶液酸碱浓度的提升均会使得红层软岩内部裂隙扩展,破坏骨岩石架结构的连续性。不同pH溶液对力学参数的影响依次为强酸(pH=4)>强碱(pH=10)>弱酸(pH=6)>弱碱(pH=8)>中性(pH=7)。模型计算结果与试验数据拟合效果较好,能够为华南地区工程施工建设提供理论依据。展开更多
文摘为了研究水化学腐蚀对华南红层软岩物理力学性质的影响,使用pH为4、6的H_(2)SO_(4)溶液模拟酸性环境,pH为8、10的NaOH溶液模拟碱性环境,以及pH为7的Na_(2)SO_(4)溶液模拟中性环境。对受腐蚀试验进行三轴加载试验,分析力学参数劣化规律。利用电镜扫描试验(scanning electron microscope,SEM)对受腐岩石微观结构变化进行分析。基于统计损伤理论,引入化学损伤变量和Weibull分布函数,建立考虑损伤阈值的红层软岩损伤本构模型。研究表明:经不同化学溶液腐蚀后,岩石物理力学性质显著劣化:pH由7降至4,峰值强度降低28.1%,弹性模量降低16.38%;pH由7升至10,峰值强度降低15.84%,弹性模量降低10.11%。溶液酸碱浓度的提升均会使得红层软岩内部裂隙扩展,破坏骨岩石架结构的连续性。不同pH溶液对力学参数的影响依次为强酸(pH=4)>强碱(pH=10)>弱酸(pH=6)>弱碱(pH=8)>中性(pH=7)。模型计算结果与试验数据拟合效果较好,能够为华南地区工程施工建设提供理论依据。
