水岩化学作用对黑色页岩的化学损伤及力学劣化试验研究

• 作者: 任勇 凌斯祥 孙春卫 巫锡勇 廖昕 李晓宁
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 地球科学
• 关键词: 黑色页岩 水岩化学作用 化学损伤 力学劣化 腐蚀机制
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 511-524
• 分类号: P642
• 语种: 中文
• DOI: 10.7520/1001-4888-15-241

摘要

为模拟黑色页岩化学风化中酸性水—页岩化学作用过程,本文对其进行氧化条件下的不同pH值H2 SO4溶液的非平衡流动态腐蚀性试验,获得了黑色页岩化学腐蚀前后矿物变化、相对质量损失、次生孔隙率、纵波波速变化及微观结构特征的变化.通过单轴压缩试验,获得黑色页岩在不同浸泡时段的变形和强度特性规律,探讨了酸性水对黑色页岩化学作用的化学损伤和力学劣化的腐蚀效应及机制.研究表明,页岩试件在化学腐蚀后,易溶性矿物成分减小,黏土矿物增加,同时矿物胶结变得松散,矿物边缘变得模糊;页岩试件的相对质量损失与次生孔隙率随pH值减小和浸泡时间的增长而增大,而纵波波速则减小;其力学特性有从脆性破坏向延性破坏转化的趋势,单轴抗压强度和弹性模量有随pH值减小和浸泡时间的增长而减小的趋势.基于次生孔隙率,构建化学损伤变量来描述试件化学—力学损伤演化过程.分析酸性水—页岩化学作用的机理主要为:溶解作用、氧化作用、水解作用及离子交换吸附作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	任勇	西南交通大学地球科学与环境工程学院	21	163	8.0	12.0
2	巫锡勇	西南交通大学地球科学与环境工程学院	59	466	12.0	19.0
3	李晓宁	西南交通大学地球科学与环境工程学院	21	67	5.0	7.0
7	廖昕	西南交通大学地球科学与环境工程学院	16	92	6.0	9.0
8	凌斯祥	西南交通大学地球科学与环境工程学院	8	54	4.0	7.0
9	孙春卫	西南交通大学地球科学与环境工程学院	4	25	3.0	4.0