化学腐蚀后灰岩动态拉伸力学特性试验研究

作者：张站群; 蔚立元^*; 李光雷; 苏海健; 靖洪文

来源：岩土工程学报, 2020, 42(06): 1151-1158.

• 岩石力学
• 化学腐蚀
• 灰岩
• 动态拉伸
• 损伤度

为探究化学腐蚀后灰岩的动态拉伸力学特性,本次试验配制了pH=3的NaCl和KHSO4混合溶液对灰岩试样进行不同时间的腐蚀(腐蚀时间分别为30,60,90,120和150 d)。通过核磁共振测试获得腐蚀后试样的T2谱图及孔隙率,并利用分离式霍普金斯压杆对腐蚀后灰岩试样进行动态拉伸试验,最后得到了灰岩动态拉伸强度以及能量耗散等随腐蚀损伤度的变化规律。此外,借助扫描电镜和X射线荧光光谱分析获得各腐蚀阶段试样的SEM图像和矿物成分含量。结果表明:随腐蚀时间增加,灰岩孔隙率从自然状态下0.32%增大到5.32%(150d),腐蚀损伤度同步增大;动态抗拉强度劣化程度为32.52%,并可根据下降速率区分为2个阶段;耗散能和透射能分别展现出两阶段减小变化趋势,表现出明显的损伤度相关性;化学腐蚀后灰岩的破坏模式由典型的劈裂破坏向拉剪混合、剪切破坏过渡,直至粉末块状破坏。宏观力学性质与试样内部微观结构损伤有着密不可分的关联性,研究结果可为地下工程的设计施工提供借鉴。

• 单位
  深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 中国人民解放军陆军工程大学