›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S2): 149-154.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

温度与动水压力作用下灰岩微观溶蚀的定性分析

刘 琦1, 3,卢耀如1, 2, 3,张凤娥2,齐继祥2,张 胜2   

  1. 1. 同济大学 地下建筑与工程系,上海 200092;2. 中国地质科学院 水文地质环境地质研究所,石家庄 050061; 3. 贵州师范大学 中国南方喀斯特研究院,贵阳 550001
  • 收稿日期:2010-06-11 出版日期:2010-12-10 发布日期:2011-01-12
  • 作者简介:刘琦,女,1980年生,博士,主要从事水岩作用方面的研究工作。
  • 基金资助:

    “十一五”国家科技支撑计划重大项目(No. 2006BAC01A09);国家自然科学基金资助项目(No. 40772150;No. 40572144)。

Qualitative analysis of microcorrosion of limestone induced by temperature and hydrodynamic pressure

LIU Qi 1, 3, LU Yao-ru 1, 2, 3, ZHANG Feng-e2, QI Ji-xiang2, ZHANG Sheng2   

  1. 1. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China;2. Institute of Hydrogeology and Environmental Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Shijiazhuang 050061, China; 3. Institute of South China Karst, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China
  • Received:2010-06-11 Online:2010-12-10 Published:2011-01-12

摘要:

通过扫描电镜和压汞试验,对不同温度和动水压力条件下,CO2水溶液溶蚀前后的灰岩微观结构进行研究,定性分析并探讨溶蚀作用的微观机制。首先,灰岩的溶蚀作用受岩性和结构控制,相同条件下微晶灰岩溶蚀速度和溶蚀量比鲕粒灰岩小;其次,温度和动水压力的影响较显著,动水压力高使得岩样表面的孔隙、裂隙增多并加深,析出的晶体大小悬殊,多为不规则的他形,温度升高会加剧溶蚀和结晶作用,使结晶体粗大且晶形完好。另外,灰岩在发生表面溶蚀的同时还发生孔隙结构特征改变,孔隙结构变得不均匀、不连续化,产生次生孔隙和次生矿物,受动水压力影响,灰岩的渗透性降低,结构面的连接会弱化。这些微观溶蚀特征也很好地记载了溶蚀作用过程中的信息及其结果。

关键词: 扫描电镜, 压汞试验, 微观溶蚀作用, 温度, 动水压力

Abstract:

Qualitative analysis of microcosmic mechanism of limestone dissolution driven by different temperatures and hydrodynamic pressure in CO2-H2O solutions are scanned by the environmental scanning electron microscope (SEM) before and after the mercury injection test. First, the limestone dissolution is influenced by temperature and water pressure besides lithology and structure, dissolution of micrite small than oolitic limestone under the same conditions. Secondly, the sample produced different magnitude irregular figure crystal under high hydrodynamic pressure, the increase and extension of pores and fissures. And that produced great magnitude regular figure crystal by rising temperature that the dissolution and deposition are increased. The dissolution not only affects on the surface of the rock produce secondary pore and secondary mineral, but also influences the inner pore structure; the pore structure became inhomogeneous and discontinuous, decreases the permeability and connection among the structural planes of rocks. These microscopic characters are also well documented the information and results of the dissolution process.

Key words: SEM, mercury injection test, microcorrosion, temperature, hydrodynamic pressure

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[1] 陈卫忠, 李翻翻, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 热−水−力耦合条件下黏土岩蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 379-388.
[2] 徐云山, 孙德安, 曾召田, 吕海波, . 膨润土热传导性能的温度效应[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 39-45.
[3] 孙红, 宋春雨, 滕慕薇, 葛修润. 加荷条件下软黏土的孔隙演化特征[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 141-146.
[4] 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[5] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[6] 刘伟俊, 张晋勋, 单仁亮, 杨昊, 梁辰, . 渗流作用下北京砂卵石地层多排管局部 水平冻结体温度场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3425-3434.
[7] 方金城, 孔纲强, 陈斌, 车平, 彭怀风, 吕志祥, . 混凝土水化作用对群桩热力学特性影响现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2997-3003.
[8] 尹黎阳, 唐朝生, 谢约翰, 吕超, 蒋宁俊, 施斌, . 微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2525-2546.
[9] 贺桂成, 廖家海, 李丰雄, 王 昭, 章求才, 张志军. 水饱和边坡夹层热-孔隙水-力耦合作用模型及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1663-1672.
[10] 杨骐莱, 熊勇林, 张 升, 刘干斌, 郑荣跃, 张 锋, . 考虑温度影响的软岩弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1898-1906.
[11] 陈卫忠, 李翻翻, 马永尚, 雷 江, 于洪丹, 邢天海, 郑有雷, 贾晓东, . 并联型软岩温度-渗流-应力耦合三轴流变仪的研制[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1213-1220.
[12] 王登科, 孙刘涛, 魏建平, . 温度冲击下煤的微观结构变化与断裂机制[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 529-538.
[13] 李 鑫, 刘恩龙, 侯 丰, . 考虑温度影响的冻土蠕变本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 624-631.
[14] 费锁柱, 谭晓慧, 孙志豪, 杜林枫. 基于微结构模拟的土体自相关距离分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4751-4758.
[15] 荣腾龙, 周宏伟, 王路军, 任伟光, 王子辉, 苏腾, . 采掘扰动与温度耦合影响下工作面 前方煤体渗透率模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4289-4298.
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[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[3] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[4] 杨建民,郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[5] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[6] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[7] 陈 林,张永兴,冉可新. 考虑剪应力作用的挡土墙主动土压力计算[J]. , 2009, 30(S2): 219 -223 .
[8] 石 崇 ,徐卫亚 ,张 玉 ,李德亮 ,刘 和. 基于元胞自动机模型的堆积体动力学参数研究[J]. , 2011, 32(6): 1795 -1800 .
[9] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[10] 宋义敏 ,姜耀东 ,马少鹏 ,杨小彬 ,赵同彬 . 岩石变形破坏全过程的变形场和能量演化研究[J]. , 2012, 33(5): 1352 -1356 .