氯盐溶液作用下贺兰山遗迹岩石损伤规律研究OA

针对可溶盐溶液加剧贺兰山遗迹岩石损伤但演化规律尚不明确的问题,本研究选取钙质胶结不等粒长石砂岩为研究对象,结合遗迹区实际气候水文条件,采用NaCl和CaCl_(2)两种溶液,分别开展冻融循环试验与三轴压缩试验,并与干燥对照组进行对比。系统分析了试样波速、质量、孔隙率及回弹值的变化规律,探究岩样强度随冻融循环次数的变化特征;进而考虑质量损失率,联合波速与孔隙率定义损伤变量,以实现岩体损伤的定量评价。结果表明:在两种氯盐溶液环境下,岩石的弹性模量、峰值应力、波速及回弹值均随循环次数增加呈二次函数下降,而孔隙率和质量损失率呈二次增大趋势;干燥组的物理力学指标变化趋势与溶液组一致,但符合线性规律。经40次冻融循环后,氯盐溶液环境下岩石弹性模量均降低约20%,约为干燥组的4倍,说明可溶盐溶液显著加速岩样劣化,尤以偏弱酸性的CaCl_(2)溶液作用更为突出。所提出的多参数损伤变量有效克服了单一指标的局限性,并在90%置信区间内验证了其可靠性。进一步揭示了弱酸性CaCl_(2)溶液加速胶结物溶蚀的微观机制,建立了氯盐-冻融耦合损伤经验模型,初步实现了遗迹岩体的定量分级保护。