酸雨作用下碳酸盐岩类文物的溶蚀过程与机理

摘要：

通过模拟硫酸型酸雨加速侵蚀石灰岩的室内试验,监测了试验过程中试样的质量变化、Ca2+释放量、酸雨pH值变化、计算了H+消耗速率及试样的表面硬度变化率,对试样的微观结构进行了观察和测量,对比分析了酸雨的淋蚀作用和浸泡作用,根据试验结果讨论了酸雨溶蚀石灰岩的机理,并分析了孔隙特征对石灰岩溶蚀过程的影响.试验结果表明:酸雨的淋蚀作用会溶解石灰岩中的碳酸盐并剥离岩石表面,造成新鲜岩石继续与酸雨作用,加速了石灰岩的质量损失和Ca2+的释放,同时试样的表面硬度和表层微观结构发生相应的改变,但是,溶蚀产物会部分填充石灰岩内的微孔隙和微裂隙,可以有效减缓小尺寸孔隙(<0.01μm)的破坏;孔隙特征对酸雨侵蚀石灰岩的过程有重要影响,孔隙率越高,酸雨越容易进入岩石内部并造成破坏;孔隙率一定的情况下,孔隙尺寸越大,酸雨作用的时间和程度会越充分,对石灰岩的破坏也越严重;在相同的试验条件下,试验选取的3种石灰岩中南响堂山石窟石灰岩的抗酸雨侵蚀能力最弱.

关键词：碳酸盐岩、模拟酸雨、溶蚀机理

所属期刊栏目：39

分类号：TU448(土力学、地基基础工程)

资助基金：财政部基本科研业务费课题2014-JBKY-06;科技部支撑计划课题2014BAK16B02

在线出版日期：2017-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2058-2067