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酸性条件下岩石力学特性试验研究

2021-09-27刘小平陈星明刘传举龙林健

有色金属(矿山部分) 2021年5期

刘小平,陈星明,刘传举,龙林健,李 斌

(西南科技大学 环境与资源学院,四川 绵阳 621010)

环境化学因素对岩体的长期作用会使岩体发生化学反应,造成岩体内部微观结构发生变化,改变岩体的物理力学性质,进而影响岩体工程的稳定性。例如酸雨以及被化学腐蚀的地表水或地下水会对岩体产生不同的化学反应,造成一定微观损伤,进而影响岩体宏观力学特性。目前,关于酸性条件下岩石微观损伤及力学特性有了较为丰富的成果[1-3],如王伟等[4]采用硝酸溶液浸泡岩石试样,利用SEM电镜扫描观察砂板岩的微观结构变化,研究了酸性环境下溶蚀作用对岩石的微观损伤机理及岩石的力学表达。崔强等[5]通过化学溶液浸泡砂岩,得到了经过溶液腐蚀后的岩石孔隙率以及强度变化,并建立了砂岩在化学腐蚀下的神经网络关系。陈四利等[6]通过对酸化处理后岩石进行常规三轴试验,绘制出了岩石应力应变曲线,并对应力应变曲线各个阶段进行了分析。

基于此,本文通过对试样进行硫酸溶液处理,并结合波速测试试验,研究酸化处理前后岩石波速变化情况。在此基础上,结合岩石单轴压缩试验,探究了硫酸环境下微观损伤劣化机理及力学特性。

1 试验

1.1 试验样品制备

试验样品取自重庆某石灰石露天矿山,采用HZ-20取芯机取样,双端面磨平机加工处理得到尺寸为Φ50 mm×100 mm的圆柱体标准试样。其试样规格尺寸严格按照《工程岩体试验方法标准》,两端面不平度最大误差不超过0.005 cm。……

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