酸碱溶液环境中软岩的崩解试验及能量耗散特征研究

发布时间：2018-08-06 16:39

【摘要】：基于不同p H值溶液中泥质页岩的循环崩解试验,得到了不同粒径范围颗粒百分含量随崩解次数的变化关系。结果表明,p H值较小时小粒径的颗粒百分含量普遍较大,且随着崩解次数的增加而增大,最终趋于稳定。基于能量耗散原理,建立了岩石单次崩解后新增表面能及循环崩解累积新增表面能的计算公式,重点论述了p H值变化对泥质页岩崩解过程新增表面能的影响规律,结果表明:随着崩解循环次数的增加,岩石表面能单次增量越小,酸碱度变化对泥质页岩崩解表面能单次增量的影响较大;p H值越小,岩石循环崩解累积表面能增量越大,且趋于稳定所需的循环次数越少,说明酸性溶液有助于加速泥质页岩的崩解,碱性溶液对泥质页岩的崩解影响较小。最后,建立了泥质页岩崩解过程中能量耗散量预测的对数函数表征公式,分析认为,模型参数随p H值的增大基本呈相似的递减规律。
[Abstract]:Based on the cyclic disintegration test of shales in solutions with different pH values, the relationship between particle percent content and disintegration times in different particle size ranges was obtained. The results show that the percentage content of the particles with small particle size is generally larger when the pH value is small, and increases with the increase of disintegration times, and finally tends to be stable. Based on the principle of energy dissipation, the formulas for calculating the new surface energy after single disintegration and cumulative new surface energy after cyclic disintegration are established, and the influence of pH value on the new surface energy in the process of shaly shale disintegration is discussed. The results show that with the increase of the number of disintegration cycles, the single increment of rock surface energy is smaller, and the change of pH has a greater influence on the single increment of shale disintegration surface energy, the smaller the value of H is, the larger the cumulative surface energy increment of rock cycle disintegration is. The less cycles are needed for stabilization, the more acid solution helps to accelerate the disintegration of shales, and the less the effect of alkaline solution on shales disintegration is. Finally, a logarithmic function representation formula for prediction of energy dissipation during shales disintegration is established. It is concluded that the model parameters decrease with the increase of pH value.
【作者单位】： 福州大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(No.41202195) 福建省自然科学基金(No.2012J05090) 教育部博士点新教师基金(No.20123514120005)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2168325