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随着现代工业的迅猛发展,环境污染问题越来越严重,由此导致的酸雨问题成为了全球性的环境问题之一。酸雨中的酸性介质,会在岩石缺陷和孔隙中渗透并与某些矿物晶体或颗粒发生不同程度的溶解和溶蚀,导致岩石物理力学性质发生明显变化,给岩石材料带来耐久性问题日益突出,由此会造成巨大的经济损失。论文采用PH=2的硫酸溶液模拟室内加速腐蚀实验,通过监测不同浸泡阶段溶液中Na+、K+、Mg2+、Ca2+的浓度、硫酸溶液的PH值变化、湿岩样与烘干岩样的质量变化,定量分析了岩样腐蚀过程中物理化学性质的变化规律。对浸泡不同阶段的砂岩岩样进行CT扫描试验,获得了CT扫描图像及细观参数,从细观角度分析了在腐蚀过程中细观参数变化对岩石密度和质量的影响,得到如下研究成果:1.砂岩岩样在硫酸溶液的浸泡过程中,溶液的PH值和烘干岩样质量变化呈现出明显的阶段性特征。在每个阶段(30d)硫酸溶液的PH值呈现增长的趋势,在整个浸泡阶段(0~270d)烘干岩样的质量逐渐减小,而湿岩样的质量则呈现先增大后减小的趋势。2.通过对不同阶段PH=2硫酸溶液中Na+、K+、Mg2+、Ca2+等阳离子的监测表明,Ca2+的溶解速率呈现逐渐降低的趋势,第一阶段(0~30d)其溶解速率达到最大值2.4mg/d;Mg2+的溶蚀速率在浸泡的过程中表现出先降低后增大的趋势,溶解速率的最小值出现在第五阶段(120~150d),其值为0.25mg/d;K+的溶蚀速率在前五个阶段比较平稳,在第七阶段(180~210d)达到了最小值0.16mg/d。Na+的溶蚀速率在第一阶段(0~30d)和第四阶段(90~120d)时出现最大值和最小值,其值分别为1.25mg/d和0.29mg/d。3.通过对CT图像细观参数的分析,得到浸泡不同阶段湿岩样CT数随浸泡时间延续呈现先增大后减小的趋势,浸泡三个阶段(0~90d)后CT数达到最大值2190.33,增长1.87%,随后浸泡过程中CT数逐渐减小,且浸泡不同阶段的烘干岩样CT数随着浸泡时间逐渐降低。湿岩样和烘干岩样CT数方差均呈现先减小后增大的趋势,在第三阶段(0~90d)结束后,CT数方差均达到最小值分别为264.54和262.6,在第九阶段(0~270d)结束后CT数方差增长到最大值分别为280.35和284.21,对应的增长率分别为5.98%和8.66%。4.借助于CT扫描试验和化学动力学分析,对受酸腐蚀砂岩细观损伤机理进行了分析和量化,建立了受酸腐蚀砂岩的细观模型,推导了受酸腐蚀砂岩渗透破坏深度与CT数和密度之间的关系式,实现了细观与宏观力学的有机结合。5.建立了酸岩反应的动力模型,推导了酸性环境下岩石强度劣化关系式,得到了酸液浓度扩散范围随时间的变化规律,预测了大体积岩石边坡工程的强度劣化规律,为水利和土木工程的寿命预测提供了有效途径。