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第六章 结论与展望
6.1 结论
本文在酸性(pH=3.0)、中性(pH=7.0)、碱性(pH=11.0)三种溶液环境下,开展了灰岩的干湿循环和持续浸泡试验,为凸显灰岩性能在试验过程中的变化规律在部分测试分析中还加入了相同干湿循环试验条件下玄武岩的变化进行对比。试验前首先对灰岩试样进行了矿物成分分析,随后对各试验周期段结束后的灰岩试样进行了吸水率测试、单轴压缩试验、浸泡溶液 pH 值和主要离子浓度的跟踪监测、SEM 扫描电镜观测,分析了灰岩试样吸水率、单轴抗压强度、受压破坏形态、溶液 pH 值、主要离子浓度以及试样微观形貌,在各溶液环境中分别随循环次数或持续浸泡时间的变化规律。最后,结合 X-衍射的矿物测试结果和对各溶出离子的释放速率进行计算分析,从化学反应及矿物结构破坏解体的角度探讨了灰岩在各溶液环境下的溶蚀劣化机理。主要研究成果如下:
(1)经 X-衍射得到本次用于试验的灰岩试样为典型的碳酸类岩石,其主要组成矿物为方解石和白云石,含量分别为 80%-90%、10%-20%,并且还对试样主量元素氧化物的相对含量进行了检测,其中 CaO 含量最高达到了 82.749%,MgO 为0.499%,SiO2 为 0.098%,Al2O3 为 0.045%,Fe2O3 为 0.029%。
(2)通过吸水率测试得到三种溶液环境下,相对于初始时刻的干燥状态,三种溶液环境下的灰岩试样的吸水率均随循环次数的增加而 出现不同程度的增大,其中酸性溶液环境中的吸水率最大,中性次之,碱性环境中最小。但与玄武岩试样相比,相同试验条件下灰岩试样的吸水率值要远远小于玄武岩试样,表 明相较于玄武岩,灰岩试样的致密性更高,组成矿物分布更均匀,进而具有更好的物理性质。
(3)基于单轴压缩试验结果,得到灰岩和玄武岩两种性质岩石的破坏形态均以脆性张拉破坏为主,随循环次数或持续浸泡时间的增加,试样由最初的脆性逐渐向延性转变。随试验周期的推移两种性质岩石的单轴抗压强度都均呈减小状态,但不同溶液环境下试样减小程度不同,总体劣化规律为:酸性>中性>碱性。
参考文献(略)