Preliminary experimental study on time-temperature effects of gypsum rock corrosion in static water
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摘要: 文章对石膏原岩在静水溶蚀条件下的时间-温度效应进行了初步研究，并从微观角度对石膏岩溶蚀破坏机理进行分析。试验发现随着溶液温度的升高、溶蚀时间的延长，石膏岩溶蚀破坏加剧。具体表现为：石膏岩失重率随温度升高、时间延长而增大，溶蚀速率均值随温度升高而增大；溶液中Ca2+浓度随温度升高、时间延长而增大，Ca2+浓度增长速率均值随温度升高而增大。Fick扩散及溶胀应力是石膏岩溶蚀破坏的主要原因。静水溶蚀条件下，石膏原岩主要溶蚀破坏形式为：溶胀裂缝、柱状劈裂及片状剥离。Abstract: This work studies the time-temperature effects of gypsum rock corrosion in static water in laboratory. The mechanism of gypsum rock corrosion is observed by the Scanning Electron Microscope (SEM) method. The results indicate that gypsum rock would be corroded more seriously with temperature rising and time prolonging. The weight loss rate of gypsum rock increases with temperature rising and time prolonging. The corrosion rate of gypsum rock also increases with the rise of temperature. So does the concentration of Ca2+ in water. The main reasons for gypsum rock corrosion are Fick diffusion and water swelling stress resulted from water absorption. The main corrosion ways of gypsum rock in static water are fracturing caused by water swelling, columnar splitting and flake exfoliation.
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Key words:
- gypsum rock /
- temperature /
- time effect /
- corrosion effect
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[1] 周平根. 地下水与岩土介质相互作用的工程地质力学研究［J］. 地学前缘，1996，3(1-2):176. [2] Yu W D，Liang W G，Li Y R，et al. The meso-mechanism study of gypsum rock weakening in brine solutions［J］. Bulletin of Engineering Geology and the Environment，2016，75(1):359-367. [3] 袁道先.中国岩溶动力系统［M］.北京：地质出版社，2002：62-108. [4] Fan C F，Teng H H. Surface behavior of gypsum during dissolution［J］. Chemical Geology，2007，245:242-253. [5] 张海坦，李庆华，邓书金. 歌乐山岩溶地面塌陷发育特征［J］. 中国岩溶，2015，34（1）: 58-63. [6] 赵博超，朱蓓，王弘元，等. 浅谈岩溶塌陷的影响因素与模型研究［J］. 中国岩溶，2015，34（5）:515-521. [7] 史俊德，连冬香，杨士臣. 论岩溶塌陷问题［J］. 华北地质矿产杂志，1998，13（3）:61-64. [8] 刘新荣，傅晏，郑颖人，等. 水岩相互作用对岩石劣化的影响研究［J］. 地下空间与工程学报，2012，8（1）:77-82,88. [9] 王广华，赵静，张凤君，等. 砂岩储层中CO2-地层水-岩石的相互作用［J］. 中南大学学报(自然科学版)，2013，44（3）:1167-1173. [10] 陈瑜，曹平，蒲成志，等.水-岩作用对岩石表面微观形貌影响的试验研究［J］.岩土力学，2010，31（11）：3452-3458. [11] 曹平，宁果果，范祥，等. 不同温度的水岩作用对岩石节理表面形貌特征的影响［J］. 中南大学学报(自然科学版)，2013，44（4）:1510-1516. -
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