1.题目：
Effect of hydro-chemical corrosion on mechanical properties of red sandstone under uniaxial and triaxial compression
(
水化学腐蚀对单轴和三轴压缩下红砂岩力学性能的影响
)
2.关键词：
损伤强度模型；化学腐蚀；红砂岩；化学反应动力学；显微镜试验
3.摘要：
砂岩是酸性环境中常见的工程材料，其力学特性的退化与工程使用寿命预测直接相关。
为了研究水-岩相互作用对红砂岩力学性能的影响，对浸泡在不同 pH 值和浸泡时间的砂岩溶液中进行了一系列单轴和三轴压缩试验。
此外，使用扫描电子显微镜 （SEM） 和能量色散光谱仪 （EDS） 测试分析了酸化学腐蚀对砂岩微观结构的影响。然后
在化学反应动力学理论的理论框架内制定了化学损伤强度模型。
结果表明，不同的水化学溶液对砂岩具有显著的劣化作用。
在浸泡试验中，砂岩的水-岩反应在浸泡 30 天后基本完成。
随着浸泡时间的增加，砂岩浸入中性和弱酸性盐溶液中的单轴抗压强度最初呈快速下降后缓慢增加的趋势，而砂岩浸入蒸馏水和强酸性溶液中随时间呈不同程度的下降。高围压削弱了溶液对砂岩的腐蚀作用，尤其是中性溶液。在三轴压缩试验中，强酸对砂岩有很大的腐蚀作用。砂岩浸泡在 pH2、pH4、pH7 和蒸馏水中的平均峰强度分别降低了 30.2%、28.7%、25.1% 和 22.8%。该模型认为
钙沉淀不仅反映了浸泡溶液 pH 值随时间的变化，而且有效地预测了砂岩浸泡在不同溶液中的强度。
研究结果加深了对硅基多孔岩石在不同化学溶液下劣化机理的理解，对复杂地下水环境下岩石工程的长期稳定性分析具有重要意义。
5.研究结论：
本研究进行了一系列单轴和三轴压缩试验，研究了酸性化学腐蚀在不同浸泡时间和不同浸泡环境下对砂岩力学性能的影响。
此外，采用 SEM 和 EDS 测试分析酸性化学腐蚀对砂岩微观结构的影响。最后，在化学反应动力学理论的理论框架内，建立了时间演化的化学损伤强度模型。主要结果如下。
（1） 在浸泡试验中，浸泡溶液的 pH 值最初随着时间的推移而增加，然后降低，逐渐趋于碱性。
砂岩的水与岩石反应在浸泡 30 天后基本完成。在单轴压缩试验中，随着浸泡时间的增加，浸入中性盐水和弱酸性溶液中的砂岩强度最初呈快速下降，然后缓慢增加，而砂岩浸入蒸馏水和强酸性溶液中的强度随时间呈不同程度的下降。
（2） 三轴压缩试验表明，
在从低围压到高围压的过渡过程中，高围压削弱了溶液对砂岩，特别是中性溶液的腐蚀作用。
此外，在三轴试验中，吸附和沉淀的效果也减弱了。与干燥情况相比，不同围压下砂岩浸入 pH2、pH4、pH7 和蒸馏水的盐溶液中平均峰强度下降百分比分别为 30.2%、28.7%、25.1% 和 22.8%，表明
酸性溶液具有显著的腐蚀作用。
（3）化学反应动力学理论框架内的水化学损伤模型考虑了钙沉淀，它不仅反映了浸泡溶液 pH 值随时间的变化，而且有效地预测了砂岩浸泡在不同溶液中的强度。
（4） 在微观尺度上，砂岩浸泡在不同化学溶液中后，孔隙度发生不同程度的变化。
砂岩表面浸入盐溶液中表现出明显的吸附和沉淀，尤其是在中性盐溶液中。
此外，砂岩表面的元素通过各种反应发生迁移。
本文将宏观实验、微观实验和理论分析相结合，研究结果对复杂地下水环境下岩石工程和地质灾害预报的长期稳定性具有重要意义。未来的研究将扩展这项工作，以考虑耦合的渗流场甚至热场。
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