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石膏岩溶蚀与强度特性试验研究

2020-05-07高明明祝艳波苗帅升田王慧龚政豪巨之通

科学技术与工程 2020年8期

高明明, 祝艳波, 苗帅升, 田王慧, 龚政豪, 巨之通

(长安大学地质工程与测绘学院,西安 710054)

近年来,随着中国经济的发展,基础建设不断加快,所遇到的岩土工程问题越来越多,而石膏岩的溶蚀性及软化性导致的隧道工程问题时有发生[1-2]。石膏岩是蒸发岩的一种,主要成分为CaSO4·2H2O或CaSO4,石膏质岩具有遇水软化、吸水膨胀等特殊的物理化学性质,会诱发一系列岩土工程问题。因此,需要对石膏岩这些特殊性质进行研究,根据其在不同溶液下的变化,探讨其溶蚀性及强度特性,为工程建设提供参考依据。

目前,中外学者针对不同溶液下岩石的溶蚀特性及软化性质进行了研究,成果颇丰。范维等[3]通过溶蚀试验来研究白云岩,认为其质量的降低主要是水与碳酸盐作用过程中Ca2+、Mg2+等离子的丢失所造成的。安波等[4]开展了白云岩与草酸的静态溶蚀实验,发现草酸的浓度对溶蚀量影响显著,当其浓度较高时,由于反应生成的白色沉淀物附着于岩石表面,阻止内部溶蚀反应的继续发生,Mg2+等离子溶出量不会增加。苏小虎等[5]通过偏光显微镜观察对比溶蚀前后的矿物组合和孔隙变化,研究凝灰质砂岩溶蚀作用机理。张绍云等[6]从化学成分的角度出发,对某典型的石膏晶洞内的水分、土壤进行了研究。林艳等[7]研究了醋酸铵溶液的浓度对磷石膏溶蚀量的影响,发现溶蚀量与醋酸铵溶液的浓度并不是线性关系,而是先增加后减小的。黄英华[8]开展了自然状态下和饱水条件下硬石膏的单轴压缩实验,发现水对硬石膏的强度影响较大,饱水条件下的强度远低于自然状态下。……

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