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题名面容比对酸蚀砂岩溶解特性与力学性能的影响
被引量：5
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作者
梁艳玲
霍润科
宋战平
穆彦虎
熊爱华
宋子羿
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机构
西安建筑科技大学土木工程学院
西安建筑科技大学陕西省岩土与地下空间工程重点实验室
中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期1527-1537,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(41172237,52178393)
冻土国家重点实验室开放基金资助项目(SKLFE202107)。
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文摘
为研究静态酸−岩反应体系中,面容比对砂岩溶蚀及劣化特性的影响,选择pH=2、5的盐酸与硫酸溶液为腐蚀环境,通过改变砂岩表面积以设置不同面容比,研究其对砂岩物理化学及力学性质的影响规律,并通过酸岩反应理论,分析面容比对砂岩腐蚀过程中扩散−溶解机制的影响。研究结果表明:在不同面容比条件下,砂岩质量损失率、总阳离子析出量与腐蚀时间均呈幂函数关系,且面容比与溶解速率常数呈正相关,对反应级数影响较小。不同环境下反应级数均小于1,砂岩腐蚀速率随时间逐渐减小。在pH=2、5的盐酸和pH=2硫酸溶液中,不同阳离子析出量N呈现N(Ca^(2+))>N(Na^(+))>N(Mg^(2+))>N(K^(+)),在pH=5硫酸溶液中,则N(Na^(+))>N(Ca^(2+))>N(Mg^(2+))≈N(K^(+))。酸岩反应可概括为扩散控制和化学反应控制2种机制,控制参数均与面容比呈负相关,与溶液pH呈正相关,硫酸溶液中各参数稍大于盐酸溶液中相对应的数值。不同环境下酸岩作用过程均由化学反应主导,且面容比对扩散作用的影响强于化学反应。酸蚀砂岩的力学性能发生劣化,单轴压缩下其破坏过程分为压密、弹性变形、塑性屈服、峰后4个阶段,砂岩峰值强度、弹性模量降低,峰值应变增加,脆性减弱,延性增强,面容比越大,其劣化越严重。整体上,溶液pH越小,面容比对砂岩溶解特性与力学性能的影响越显著,且盐酸溶液对面容比的敏感程度稍强于硫酸溶液。研究结果可为酸化学环境下岩体工程的安全性评估与灾害防治提供理论参考。
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关键词
砂岩
酸腐蚀
面容比
扩散−溶解机制
力学特性
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Keywords
sandstone
acid corrosion
area-to-volume ratio
diffusion-dissolution mechanism
mechanical properties
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分类号
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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题名咪唑类离子液体应用于沼气分离的研究
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作者
孙祥军
张萌
罗居杰
李晋平
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机构
太原理工大学精细化工研究所
太原理工大学材料科学与工程学院
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出处
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期190-192,共3页
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基金
国家自然科学基金重点项目(21136007)
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文摘
选取咪唑类室温离子液体浸渍有机高分子微孔膜制备了支撑离子液膜,扫描电镜结果表明膜基质被离子液体充分浸润并且充满微孔内部,采用自制气体渗透仪测试了支撑液膜的CO2与CH4渗透性能,结果表明:微孔基质对于膜性能影响较小而阴阳离子的选取对于膜性能的改善具有重要影响。
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关键词
城市垃圾
填埋沼气
室温离子液体
支撑离子液膜
溶解扩散机制
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Keywords
municipal waste,LFG,RTIL,SILMs,diffusion-solution mechanism
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分类号
TQ028
[化学工程]
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