矸石胶结充填材料中硫酸根离子扩散规律

为研究矿井水中硫酸根离子在胶结充填材料中的扩散规律,将经不同浓度硫酸盐侵蚀不同龄期的试件取出后进行分层取样,并采用化学试验法测定试样中硫酸根离子含量,依据Fick第二定律计算硫酸根离子扩散系数。结果表明:随着外部硫酸盐浓度增加,试件内硫酸根离子含量增加,硫酸根离子的扩散系数逐渐增大;碳酸氢根离子和镁离子的存在会影响硫酸根离子扩散速度,且碳酸氢根离子的影响作用大于镁离子;硫酸盐侵蚀过程中生成石膏和钙矾石,堵塞孔隙,改变离子的扩散路径,前期会快速降低离子扩散速度,随着反应时间的增加,反应产物增多,扩张裂缝,使得离子扩散速度缓慢降低。