盐结晶导致的多孔介质损伤
软凝聚态物质
2010-07-15 v1 经典物理
摘要
我们研究了两种最常见盐类（氯化钠和硫酸钠）在砂岩中造成盐害的根源。结果表明，观察到的两种盐类在损伤上的差异直接与结晶动力学以及盐溶液和晶体相对于石材的界面性质有关。我们证明，对于硫酸钠，水合和无水晶体的存在，特别是它们的溶解和结晶动力学，是造成损伤的原因。利用磁共振成像和光学显微镜，我们观察到，当水吸入受硫酸钠污染的砂岩，随后在室温下干燥时，损伤主要发生在孔隙被盐完全填充的区域。部分溶解后，这些区域中存在的无水硫酸钠盐会导致水合硫酸盐相以团簇形式非常迅速地生长，这些团簇形成于剩余无水微晶之上或附近。这些团簇的快速生长会产生超过石材抗拉强度的应力，从而导致损伤。氯化钠仅形成无水晶体，因此在实验中不会造成损伤。
引用
@article{arxiv.1007.2121,
title = {Damage in porous media due to salt crystallization},
author = {Noushine Shahidzadeh-Bonn and Julie Desarnaud and François Bertrand and Xavier Chateau and Daniel Bonn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1007.2121},
year = {2010}
}