长石砂岩对酸性环境的腐蚀劣化响应

发布时间：2024-06-04 22:57

　　为了揭示酸性环境对岩石的腐蚀劣化效应,利用CT图像处理技术分析经酸性水域浸泡后长石砂岩的细观组分及结构变化,并利用岛津AGI–250伺服材料试验机开展单轴压缩试验,观察其力学参数劣化情况。试验结果表明:经酸性水域处理后,长石砂岩试件其总体密度降低、分布趋向均一化,局部区域生成了更高密度的矿物成分;次生孔隙增多,试件外部孔隙变化可直观看到,内部孔隙变化可通过最小外接矩形像素面积直接反映;抗压强度、弹性模量、峰值应变最大下降量分别达34.092%,22.016%和13.705%,且反映砂岩强度参数的劣化度相对较高,应变参数的劣化度相对较低;酸性水域中H+浓度充足时,砂岩在酸性溶液中主要以溶解反应为主,H+浓度降低到一定程度后,正长石和斜长石溶解的同时可生成其他自生矿物,当H+消耗殆尽后,反应主要以水解的方式进行。通过将CT图像处理技术运用于经酸性水域处理后砂岩的力学特性变化机理分析,为研究类似岩石等非均质材料的组成及性质提供一种新思路和新方法。

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【部分图文】：

图1砂岩试件Fig.1Sandstonespecimens

⒄蛊鹄吹腃T无损检测技术，观察砂岩的宏细观变化，分析其在室内模拟酸雨加速腐蚀环境下的劣化规律。1试件制备、设备选择及实验方法1.1砂岩试件的制备实验所取砂岩试样来自重庆市江津区。经岩石薄片鉴定，试样中长石碎屑质量分数大于25%，为长石砂岩。按照ISRM建议的实验室岩石试件加工要求....

图2B3试件轴向20mm处CT切片图像

鏊嵝运?虼?恚籅、C、D、E组试件分别置于酸域中浸泡24、48、120、240h。利用CT试验系统对砂岩试件进行扫描，得到试件在酸性水域浸泡前后的CT图像；最后将试件置于岛津AGI–250伺服材料试验机上开展单轴压缩试验。2试件酸域处理前后CT图像及分析2.1砂岩试件微观CT扫描....

图3B3试件Hounsfield值–像素点数分布

也越校将水的CT图像密度定量值描述定义为0，空气为–1000，致密骨骼组织为+1000，按照这个标度换算的CT图像灰度值即为Hounsfield值[14-15]。图3为B3试件经H2SO4溶液浸泡24h之前和浸泡之后的轴向20mm处切片Hounsfield值–像素点数的统计分布图....

图5B3试件彩色CT切片

甲刺?麓嬖谖⑿】锥矗??所取岩样而言，D组试件尤为明显。试件在经过酸性溶液腐蚀后，内部孔洞的变化可通过CT图像观察所得，图6a为D3试件未经酸性水域浸泡前轴向20mm处CT切片灰度图像，孔洞区域分布较多。图6b为该试件经酸性水域浸泡120h后同一位置CT切片灰度图像。根据提取的微....

本文编号：3989288