酸性环境下砂浆、砂岩材料的受酸腐蚀过程及其基本特性劣化规律的试验研究
【摘要】：
本文选择了目前环境岩土工程中最基础的科学问题,即酸性环境下砂浆及砂岩材料的基本性质问题开展了室内试验研究,分析了材料受酸腐蚀过程中物理、化学及力学特征,揭示了其性质变化的规律,建立了受酸腐蚀过程中材料的宏、细观模型,提出了以氢离子浓度变化为主要影响因素的岩石及混凝土结构使用寿命预测模型和方法,本文的主要创新性成果如下:
1.对砂浆材料,在系统分析不同时段酸液中氢、钙离子浓度变化规律与砂浆受酸腐蚀微细观机理的基础上,采用质量变化率和波速变化率的定量对比,揭示了腐蚀过程所表现出的阶段性特征,建立了受酸腐蚀等效体砂浆试样波速-孔隙率预测模型;在建立腐蚀过程中试样孔隙率增大和承载面积减小概化模型的基础上,推导了腐蚀过程中抗折强度模型与计算公式,初步验证得到了计算值与试验结果间良好的一致性。
2.对砂岩材料,剖析了钙质胶结长石砂岩试样在不同浓度盐酸溶液浸泡过程中的强度特性、破坏模式、应力-应变关系和割线模量等力学特征,建立了氢离子扩散的常、变系数扩散模型,借助于无扰动CT扫描技术和化学动力学分析,对受酸腐蚀的细观损伤机理进行了量化分析,建立了试样单轴抗压强度、渗透破坏深度、CT数与岩石密度之间的关系式,实现了宏、细观力学性质的有机结合。
3.以快速试验对扩散规律的认识为基础,考虑化学反应造成酸液浓度降低对腐蚀的阻滞作用,建立了在大体积岩石及混凝土材料中考虑化学反应影响时溶质的扩散控制方程,开发了相应的二维有限元分析程序,结合某一水利工程受酸雨影响的使用寿命问题,提出了一种预测大体积岩石及混凝土中酸液浓度扩散范围随时间变化及强度劣化规律的思路与方法。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU578.1
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|
| 1 |
仵彦卿;地下水与地质灾害[J];地下空间;1999年04期 |
| 2 |
姚武;纤维混凝土的低温性能和冻融损伤机理研究[J];冰川冻土;2005年04期 |
| 3 |
周欣竹,郑建军,张弥;钢纤维混凝土在秦岭隧道衬砌中的应用研究[J];北方交通大学学报;1998年04期 |
| 4 |
赵烨,刘光,任春菊,李永良;酸雨对普通硅酸盐建筑物表面腐蚀的形态模拟研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1999年01期 |
| 5 |
В.И.Кузъкин;赵惠珍;;负载状态下溶解作用对不同成因岩石强度的影响[J];地质科学译丛;1997年02期 |
| 6 |
徐平
,夏熙伦;三峡枢纽岩体结构面蠕变模型初步研究[J];长江科学院院报;1992年01期 |
| 7 |
丁秀丽,刘建,刘雄贞;三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究[J];长江科学院院报;2000年04期 |
| 8 |
马水山,雷俊荣,张保军,王志旺;滑坡体水岩作用机制与变形机理研究[J];长江科学院院报;2005年05期 |
| 9 |
唐咸燕;肖佳;陈烽;;酸沉降对混凝土耐久性的影响及研究进展[J];材料导报;2006年10期 |
| 10 |
张倩,赵洁,成华;酸雨对水泥砼强度影响的模拟及其腐蚀的化学机理分析[J];重庆交通学院学报;2005年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
吴紫汪,蒲毅彬,马巍,常小晓;冻土蠕变过程体积变化的CT分析[J];冰川冻土;1995年S1期 |
| 2 |
刘晓敏，宋光铃，林海潮，史志明，曹楚南;混凝土中钢筋腐蚀破坏的研究概况[J];材料保护;1996年06期 |
| 3 |
谢绍东，周定，岳奇贤;模拟酸雨对非金属建筑材料影响的研究──混凝土等材料的外观、质量、体积的变化及溶解速率[J];重庆环境科学;1995年05期 |
| 4 |
方亚如,蔡戴恩,刘晓红,李纪汉,郝晋昇,耿乃光;含水岩石破裂前的声发射b值变化[J];地震;1986年02期 |
| 5 |
石平方
,於崇文;化学动力学在地球化学中的某些应用[J];地球科学;1986年04期 |
| 6 |
陈钢林,周仁德;水对受力岩石变形破坏宏观力学效应的实验研究[J];地球物理学报;1991年03期 |
| 7 |
刘祝萍，吴小薇，楚泽涵;岩石声学参数的实验测量及研究[J];地球物理学报;1994年05期 |
| 8 |
汤连生,王思敬;水—岩化学作用对岩体变形破坏力学效应研究进展[J];地球科学进展;1999年05期 |
| 9 |
谭凯旋,戴塔根;非线性地球化学动力学[J];地球科学进展;1998年02期 |
| 10 |
丁抗;水岩作用的地球化学动力学[J];地质地球化学;1989年06期 |
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