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盐导致岩石的风化在自然界中非常普遍,这是因为可溶盐在反复结晶过程中,形成结晶挤压力,对岩石造成由内而外的破坏。已有研究成果表明,大足石刻可溶盐的种类较多,发育现象普遍,是大足石刻风化的一个重要因素。在前期现场勘察的基础上,利用环境箱调控温度及相对湿度,室内模拟Na2SO4结晶过程,研究Na2SO4结晶对岩体的破坏过程和破坏方式。本论文的实验包括两个部分：无水硫酸钠实验,将环境箱温湿度设定在温度35℃,相对湿度40%；十水硫酸钠实验,温湿度设定在温度10℃,相对湿度90%。取得的研究成果主要有以下几点：1.观察、记录岩样表面及形状在实验过程中的变化,分析Na2SO4结晶对岩样的破坏方式。其中无水Na2SO4晶体对岩样的破坏方式主要以片状脱落、颗粒松散、沿裂隙面破坏为主。十水Na2SO4晶体对岩样的破坏不如无水实验明显,其破坏方式主要是端部酥松、鼓涨、沿软弱面破坏。2.对环境箱中的岩样利用高灵敏度探头进行变形监测,分析岩样变形变化趋势发现,无水Na2SO4实验中,岩样变形主要体现为体积收缩,循环次数增加,收缩量增大；十水Na2SO4实验中,岩样变形以体积膨胀为主,循环次数增加,膨胀量增大。3.测试实验每个循环过程中岩样的两个弹性波速指标(用饱和Na2SO4溶液浸泡饱和后的波速及置于环境箱结晶后的波速)。分析其变化规律发现,无水硫酸钠实验中岩样的两个波速均呈快速下降趋势；十水硫酸钠实验岩样的两个波速有一个短暂的上升过程,随之为一个较长的稳定期,最终,波速在岩样破坏前剧烈下降。4.测量实验每个循环过程中岩样的两个质量指标(用饱和Na2SO4溶液浸泡饱和后的质量及置于环境箱结晶后的质量)。分析其变化规律发现,无水硫酸钠实验中岩样的两个质量均在第一个循环(少数岩样至第二个循环)有一个较大增量,随后,质量快速下降；十水实验岩样的两个质量变化规律类似于该实验的波速变化趋势,先有一个短暂的上升过程,随后为一个较长的稳定期,最终在岩样破坏前剧烈下降。5.对实验后的所有岩样进行单轴抗压强度实验,分析不同循环次数作用下岩样的强度变化规律。发现两个实验的岩样强度均随循环次数的增加而逐渐降低。6.取实验后不同循环次数岩样及新鲜砂岩样进行电镜扫描实验(SEM),对比分析Na2SO4晶体生长对岩样微观结构的影响。该实验结果显示,随着循环次数的增加,岩样内孔隙逐渐增多增大,结构变得松散,岩样内Na2SO4晶体含量增多。实验表明Na2SO4结晶对孔隙砂岩的风化作用是不容忽视的,且不同相态Na2SO4晶体对砂岩的破坏方式存在差异。