酸雨环境下砂岩的物理化学性质变化规律分析

摘要

模拟室内加速腐蚀试验,研究了砂岩腐蚀不同阶段的物理力学性质变化规律及化学腐蚀机理,用定义的质量损失率、孔隙率和纵波波速来描述砂岩与不同浓度HCl溶液反应的快慢程度并相互验证.试验结果表明,随浸泡时间延续质量损失率、孔隙率及纵波波速的关系呈现出阶段性特征,第40 d时pH=2、pH=3.5及pH=5的酸溶液中质量损失率分别达到最大值为0.432%、0.405%和0.281%;在0~30 d岩样孔隙产生较明显,纵波波速变化率也较大,30 d之后岩样孔隙率增加缓慢,随之波速增加也较缓慢最终趋于平稳;第一阶段pH=2溶液中Na^+离子溶解速率在初期最大为264.78 mol/d,pH=3.5及pH=5溶液Na^+离子溶解速率在中期达到最大值,分别为102.28 mol/d和79.67 mol/d,pH=2的HCl溶液中Ca^(2+)溶解速率最大为489.50mol/d,分别是pH=3.5及PH=5溶液中Ca^(2+)溶解速率的5倍和4倍.