酸雨环境下岩石的腐蚀机理及其宏细观力学特性PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1岩石及混凝土工程中的酸性环境 1

1.2酸性环境下混凝土性质研究 2

1.2.1混凝土受酸腐蚀性质的试验研究 2

1.2.2混凝土受酸腐蚀的机理分析 4

1.2.3混凝土受酸腐蚀的渗透模型 6

1.3酸性环境下岩石性质的研究 8

1.3.1岩石受腐蚀性质研究方法 8

1.3.2岩石物理力学性质与波速关系 13

1.3.3腐蚀岩石的微观力学效应 14

1.3.4岩石的细观特性研究 15

1.4本书的研究思路与内容 17

1.4.1研究思路 17

1.4.2研究内容 18

第2章 砂浆在受酸腐蚀过程中的物理化学性质 20

2.1试验条件及其测试方法 20

2.1.1试样制备 20

2.1.2试验条件 21

2.1.3试样的测试 21

2.2砂浆试样受酸腐蚀的物理性质 21

2.2.1浸泡过程中砂浆试样的质量变化 21

2.2.2浸泡过程中砂浆试样的波速特性 23

2.3砂浆试样受酸腐蚀的化学性质 26

2.3.1试样浸泡过程中H+和Ca2+浓度变化 26

2.3.2不同形状试样浸泡过程中H和Ca 2+浓度比较 28

2.3.3砂浆受盐酸腐蚀机理探讨 29

2.4小结 30

第3章 砂浆在受酸腐蚀过程中的力学性质 31

3.1受酸腐蚀砂浆试样的力学性质 31

3.1.1浸泡不同时段后砂浆试样的力学性质 32

3.1.2砂浆试样的破坏模式 33

3.2砂浆试样受酸腐蚀机理 34

3.2.1盐酸对砂浆的腐蚀过程与机理 34

3.2.2浸泡过程中砂浆试样的腐蚀深度计算 35

3.3受酸腐蚀砂浆试样的抗折强度模型 35

3.3.1浸泡过程中砂浆试样抗折强度的孔隙率概化模型 35

3.3.2浸泡过程中砂浆试样的腐蚀深度 37

3.4小结 38

第4章 砂岩在盐酸溶液中腐蚀的物理化学性质 40

4.1试验过程及方案 40

4.1.1岩样制取及成分测试 40

4.1.2岩样物理性质 40

4.1.3酸性溶液的制配 41

4.1.4试验过程 42

4.1.5监测方法 42

4.2砂岩在盐酸溶液中腐蚀的物理性质试验分析 44

4.2.1砂岩腐蚀的物理性质变化 44

4.2.2酸性溶液中砂岩岩样的质量损失率 45

4.2.3酸性溶液中砂岩岩样的溶蚀速率 47

4.2.4酸性溶液中砂岩岩样的孔隙率随浸泡时间的变化关系 48

4.2.5酸性溶液中砂岩岩样的波速特性 49

4.2.6受酸腐蚀砂岩岩样质量、孔隙率及波速变化关系分析 54

4.2.7振幅及频谱分析 55

4.3砂岩在盐酸溶液中腐蚀的化学性质试验分析 58

4.3.1试验现象及分析 58

4.3.2酸性溶液中氢离子浓度变化的阶段性特征 60

4.3.3酸性溶液中Na+、 K+、Mg 2和Ca2溶解速率及腐蚀机理 64

4.4小结 71

第5章 砂岩在硫酸溶液中腐蚀的物理化学性质 73

5.1试验过程及方案 73

5.1.1砂岩岩样制备 73

5.1.2酸性溶液的配置 73

5.1.3试验步骤 74

5.1.4不同腐蚀阶段酸溶液pH的监测 75

5.1.5浸泡溶液中阳离子浓度的监测 76

5.1.6砂岩岩样的烘干试验 76

5.2砂岩在硫酸溶液中腐蚀的物理性质试验分析 76

5.2.1不同腐蚀阶段砂岩试验现象及分析 76

5.2.2不同腐蚀阶段岩样质量的变化 79

5.2.3不同腐蚀阶段岩样含水率的变化 80

5.3砂岩在硫酸溶液中腐蚀的化学性质试验分析 81

5.3.1不同腐蚀阶段溶液中pH的变化 81

5.3.2不同腐蚀阶段溶液中阳离子的浓度变化 84

5.4小结 91

第6章 砂岩在受酸腐蚀过程中的力学性质 93

6.1概述 93

6.2受盐酸腐蚀长石砂岩的物理化学性质 93

6.2.1砂岩成分及物理性质测试 93

6.2.2长石砂岩的物理化学性质 94

6.2.3长石砂岩的波速特性 96

6.3受盐酸腐蚀过程中砂岩的力学性质 98

6.3.1岩样单轴抗压强度与时间的变化关系 98

6.3.2浸泡不同时段砂岩的破坏模式 99

6.3.3浸泡不同时段砂岩的应力-应变关系 100

6.4受硫酸腐蚀长石砂岩的力学性质 103

6.4.1砂岩破裂过程的现象及分析 103

6.4.2不同腐蚀阶段岩样的应力-应变曲线 104

6.4.3不同浓度硫酸溶液浸泡中岩样应力-应变曲线特征 105

6.4.4单轴压缩条件下岩样的应力-应变关系 106

6.5受酸腐蚀砂岩中H+的扩散模型 107

6.5.1砂岩的受酸腐蚀过程 107

6.5.2基本假定 108

6.5.3砂岩试样的渗透破坏深度计算 109

6.5.4砂岩受酸腐蚀过程中H+的扩散模型 109

6.5.5分析结果的初步验证 112

6.6小结 112

第7章 受酸腐蚀岩石的细观损伤模型 114

7.1概述 114

7.2岩石的细观损伤研究 114

7.2.1岩石的细观损伤 114

7.2.2岩石初始细观损伤的特征 116

7.2.3岩石的细观损伤破坏机理 116

7.3岩石介质非均匀性的统计分析 117

7.3.1岩石的非均匀性 117

7.3.2岩石介质非均匀性的统计理论 117

7.4岩石的细观损伤分析 119

7.4.1岩石的损伤力学研究 119

7.4.2岩石的细观损伤模型 119

7.5基于CT技术的岩石受酸腐蚀细观分析 126

7.5.1 CT检测理论及设备 126

7.5.2酸性环境下砂岩的CT扫描试验 128

7.5.3受酸腐蚀砂岩细观CT数与密度的关系及其验证 133

7.5.4受酸腐蚀砂岩的细观分析 138

7.6小结 144

第8章 酸性环境下水工构筑物使用寿命预测 145

8.1概述 145

8.2水工混凝土结构使用寿命预测方法 146

8.2.1水工混凝土结构使用寿命的概念 146

8.2.2水工混凝土结构寿命预测方法 146

8.3基于岩石及混凝土耐久性劣化模型的使用寿命预测 147

8.3.1酸雨环境对大坝边坡长期稳定性的影响 147

8.3.2预测模型的建立 148

8.3.3考虑化学反应影响时溶质的扩散模型 148

8.3.4算例 150

8.4酸性化学污染物的运移与腐蚀对堤坝边坡长期稳定性的影响 153

8.4.1含化学反应的污染物迁移方程 153

8.4.2土体抗剪强度与溶质浓度的关系 155

8.4.3算例 156

8.5小结 158

参考文献 159