酸性溶液作用下岩石浸泡时间尺度及劣化预测模型研究

为了研究水岩作用对岩体劣化的影响,针对在pH值较低的溶液中试样浸泡效果不明显、浸泡时间长,且长时间浸泡对结果影响较大等问题,以三峡库区库岸边坡砂岩为研究对象,基于不同pH值的化学溶液对岩石的侵蚀作用,对岩石浸泡时间尺度问题及浸泡损伤后的强度模型展开研究.以H+物质的量为指标,运用高浓度的硫酸溶液在较短时间内对低浓度的反应速度和低浓度溶液在较长时间内的化学侵蚀效果做出模拟.同时,分析了浸泡时间周期对砂岩试样的影响,得到了砂岩腐蚀浸入深度与浸泡时间的关系.结果表明:当拟合次数达到4阶时,拟合曲线已基本和数据点重合,说明采用高浓度硫酸溶液的反应来模拟低浓度酸溶液与岩体的反应是可行的;对于较低的pH值,按小时统计的H+物质的量的变化量的变化显得缺乏规律;随着浸泡时间的增加,H+反应面由表及里逐渐深入,浸入路径也不断拉长,导致腐蚀浸入速率也逐渐放缓.砂岩的强度参数对岩石劣化损伤模型的准确性验证分析表明,预测模型能较好地反应岩体劣化后强度的变化趋势.