海水腐蚀对砂岩物理力学特性与微观结构破坏特征的影响研究

作     者：周韬 陈昌鹏 张旸旸 殷雪菡 陈家嵘 ZHOU Tao;CHEN Changpeng;ZHANG Yangyang;YIN Xuehan;CHEN Jiarong

作者机构：深圳大学深地科学与绿色能源研究院深圳518060 Department of Civil Environmental EngineeringUniversity of AlbertaEdmonton AlbertaT6G1K7Canada 

出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)

年 卷 期：2024年第9卷第2期

页      面：178-189页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(52274090) 广东省自然科学基金(2022A1515010827) 深圳市自然科学基金(JCYJ20210324093400001) 

主　　题：海水腐蚀 水岩作用 单轴压缩 声发射 SEM 

摘      要：针对海底隧道围岩在海水腐蚀下物理力学性能劣化的问题,选取典型砂岩作为研究对象,基于深圳海底隧道所在区域海水的取样数据配制不同浓度的模拟海水溶液,对砂岩试样进行不同浓度、不同时间的腐蚀浸泡处理,再进行单轴压缩试验,并结合声发射与扫描电子显微镜(SEM)技术,对海水腐蚀损伤砂岩的物理力学特性、破坏过程和微观结构演化特征进行分析研究。结果表明:随着腐蚀溶液浓度增加,砂岩试样表面越早发生脱落且面积越大,试样密度小幅度增加;峰值应力和弹性模量均随腐蚀时间增加而降低,但二者降低幅度及速率不同;随着腐蚀时间以及浓度的增加,除高浓度组砂岩试样在腐蚀45 d之后声发射事件活跃期有所缩短外,其余组砂岩试样的声发射事件活跃期均有所增长,砂岩试样内部缺陷逐渐发育,结构逐渐疏松,蜂窝状腐蚀区域面积增大,盐离子白色结晶区域逐渐扩大。