水-岩化学作用下灰砂岩的力学特性与参数损伤效应

摘要：

将灰砂岩作为试验和研究对象,基于不同pH值、不同浓度、不同成分的水化学溶液的侵蚀作用,进行一系列的浸泡试验和三轴压缩实验,对比分析了不同水化学环境下灰砂岩的微细观结构特征、变形特性、强度损伤及其力学参数劣化机制.结果表明:水化学溶液的酸碱性越强、浓度越大,其对灰砂岩试件的腐蚀作用越强;化学腐蚀作用使灰砂岩试件有从脆性向延性转化的趋势,同时导致其力学参数劣化,相同条件下,黏聚力c的劣化程度大于内摩擦角ψ,且在酸性溶液中的劣化程度大于碱性溶液;溶液中Ca2+,Mg2+浓度、试件的孔隙变化率η均与试件力学参数的劣化程度呈正相关关系,而试件相对质量差△m与之相反,呈负相关关系;新定义的孔隙率损伤参量能够准确的表达试件力学参数随水岩化学作用的损伤演化过程.

关键词：水岩化学作用、灰砂岩、力学参数损伤、细观损伤参量、腐蚀机理

所属期刊栏目：42

分类号：TD315(矿山压力与支护)

资助基金：煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主课题重点资助项目2011DA105287-ZD201504

在线出版日期：2017-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：227-235