离子侵蚀下注浆结石体劣化机理分析

作     者：易富 姜旭桐 李军 金洪松 YI Fu;JIANG Xutong;LI Jun;JIN Hongsong

作者机构：辽宁工程技术大学建筑与交通学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 吉林省吉岩能源科学技术研究有限公司吉林长春130000 

出 版 物：《水文地质工程地质》 (Hydrogeology & Engineering Geology)

年 卷 期：2022年第49卷第6期

页      面：200-208页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51774163) 辽宁工程技术大学“双一流”学科建设创新团队项目(LNTU20TD-26) 

主　　题：C-S结石体 抗压强度 离子侵蚀 细观结构 劣化机理 

摘      要：针对水泥-水玻璃注浆结石体(C-S结石体)在离子侵蚀环境下劣化机理研究较少之问题,通过无侧限抗压强度试验,分析了C-S结石体在3种不同浓度的硫酸盐、氯盐及二者混合液侵蚀后,不同龄期条件下的宏观力学性能变化规律;采用SEM、EDS和XRD相结合的方法观察C-S结石体细观结构及化学成分变化,揭示C-S结石体离子侵蚀损伤机理。研究结果表明:(1)侵蚀时间少于28 d时,离子溶液对C-S结石体强度增长并未产生明显影响;(2)侵蚀时间28 d到90 d时,高浓度离子溶液中C-S结石体劣化显著,SO^(2−)_(4)离子溶液浓度20 g/L时,C-S结石体90 d强度值仅为28 d强度值的2.43%;(3)C-S结石体受离子侵蚀后,Ca^(2+)离子析出,破坏了内部的溶解动态平衡,导致其内部发生改变,无侧限抗压强度大幅度折减;(4)C-S结石体受离子侵蚀影响主要以SO2−4侵蚀为主,相同离子浓度侵蚀损伤程度为:SO^(2−)_(4)SO^(2−)_(4)&Cl^(−)混合液Cl^(−)清水。研究结果可为海水倒灌、地下水污染等具有离子侵蚀环境条件下的注浆结石体劣化防治提供参考依据。