[发明专利]岩石干湿循环溶蚀综合试验方法

说明书

本发明公开了一种岩石干湿循环溶蚀综合试验方法，步骤A：利用动水环境模拟试验装置进行岩石动水溶蚀模拟试验；步骤B：利用静水环境模拟试验装置进行岩石静水溶蚀模拟试验；步骤C：利用干燥模拟试验装置进行岩石失水烘干；步骤D：同一岩样的试验试样7，重复步骤A至步骤C，分别完成3次干湿循环、6次干湿循环、10次干湿循环试验后，再将劣化后的试验试样7用保鲜膜密封，保存在干燥箱内，以备后续岩石力学试验采用。该方法能对岩石进行干湿循环溶蚀综合试验，并结合各具体步骤中的参数，能真实模拟自然界水岩溶蚀过程，精确地揭示岩石与水之间的溶蚀规律。

技术领域

本发明涉及一种岩石溶蚀试验方法，具体涉及水—岩干湿循环溶蚀的综合试验方法。

背景技术

溶蚀是指岩石中的矿物与酸液或者地层水之间发生的反应。其中，岩石中的矿物与地层水之间发生的反应称为“水—岩溶蚀”。现有技术中水对岩石的溶蚀试验多以静态水溶蚀为研究手段，对岩石的溶蚀效果不同。但现实情况中，水对岩石的作用，包括流动形式的动水和浸泡形式的静水。在地下水多以季节性雨水补给的地区，水岩的相互作用往往呈现水流溶蚀、静水浸泡和反复干湿共同作用的情况。因此单独采用静态水进行水岩溶蚀的研究方法无法精确地揭示岩石与水之间的溶蚀规律。相应地，对静态水溶蚀后岩石的质量、岩石的孔隙度、溶蚀液成分含量、溶蚀量、溶解度、微观结构变化、力学状态变化等进行测定和分析也存在偏差。因此，以静态水溶蚀进行研究的方式，特别是对于含膏岩石的力学特性研究存在较大的局限性。

发明内容

本发明拟提供一种能对岩石进行干湿循环溶蚀综合试验的方法，确保试验过程中的岩石受动水、静水及反复干湿共同作用，能真实反映自然界中岩石的溶蚀过程，水岩溶蚀后的质量、岩石的孔隙度、溶蚀液成分含量、溶蚀量、溶解度、微观结构变化、力学状态变化等测定和分析结果与真实情况更吻合，后续的力学测试结果更具指导价值。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种岩石干湿循环溶蚀综合试验方法，包括如下步骤：

步骤A：利用动水环境模拟试验装置进行岩石动水溶蚀模拟试验；

所述动水环境模拟试验装置包括恒压水箱，所述恒压水箱共有四个出水口并从左到右依次等距间隔设置，每个出水口配备有一个出水管路，每个出水管路上串联有水流止水阀、装样容器、浮子流量计、流速控制阀，所述装样容器包括装样筒和顶盖，装样筒通过外螺纹与顶盖的内螺纹旋合在一起并配备密封圈实现密封；在顶盖上开有进水口，在装样筒底部开有出水口，在顶盖上还开有透气孔，并配备有橡皮软塞用于试验过程中封堵；在装样容器内放置有试样滤网架，所述试样滤网架为上小下大的圆锥台，在圆锥台的侧壁上开有与内腔相通的格栅孔，且圆锥台的内腔与装样容器的出水口相通；所述出水管路、装样容器、浮子流量计均采用透明材质；

步骤A—1：制作圆柱形的试验试样，将试验试样的上、下端头均采用塑料薄膜包裹4—8mm并结合橡筋箍紧，将试验试样放置在试样滤网架上，在顶盖内侧安装好密封圈，顶盖旋紧在装样筒上；

步骤A—2：关闭所有的水流止水阀，打开恒压水箱的水源开关，使恒压水箱上水至设计水位高度；

步骤A—3：打开出水管路上的水流止水阀，待装样容器的出水口排水时，用橡皮软塞封堵顶盖上的透气孔，然后少许打开流速控制阀，使水流缓慢地流过浮子流量计；之后将流速控制阀缓缓开至最大，直到水充满整个出水管路，关闭流速控制阀；

步骤A—4：检测各个出水管路是否有漏水，并进行封堵，然后缓慢打开流速控制阀，同时观察浮子流量计中的度数，达到预定流速后，保持流速控制阀的开关大小，开始试验，将试验试样控制在8个小时内浸泡完成，后持续48小时浸泡，其中为了不让水流速度对试验试样单面冲刷，每隔12小时后旋转一面，每隔12小时采集一次浸出液；

步骤B：利用静水环境模拟试验装置进行岩石静水溶蚀模拟试验；