基于核磁共振技术的酸性环境下灰岩力学特性劣化试验

钟祖良^1,2，罗玮坤^1,2，刘新荣^1,2，李皓^1,2，陈结³，胡翔翔^1,2

1. 重庆大学土木工程学院2. 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室3. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点试验室

摘 要：为研究灰岩在酸性环境下宏观力学性质的劣化度及细观结构的损伤规律,以重庆某采区的灰岩为研究对象,对经酸性溶液(pH=3,5)和蒸馏水(pH=7)浸泡前后的试件进行核磁共振测量(NMR),并对浸泡后的试件进行三轴压缩试验,分析了灰岩浸泡前后孔隙度及力学参数的劣化规律。试验结果表明:酸性环境作用下,灰岩内部孔隙呈整体变大的趋势,pH=3时次生大孔隙的生成率较高;在pH=3,5,7条件下,试件孔隙度分别增加12.15%,6.67%,3.43%;随pH值的降低,灰岩的延性特征更明显,峰后应力降进一步减小;除弹性模量的劣化度呈二次减小外,其它力学参数(单轴峰值应力、泊松比、内摩擦角、黏聚力)均呈线性减小的规律。此外,酸性环境对灰岩变形参数的影响大于强度参数,而强度参数中,对黏聚力的影响大于内摩擦角。

关键词：酸性环境;核磁共振;力学特性;劣化试验;灰岩;