The numerical simulation of Influence of Drying-wetting Cycles on the Deterioration Characteristics of Gypsum Rocks under Particle Flow Code

La simulación numérica de la influencia de los ciclos de secado-humedecimiento en las características de deterioro de las rocas de yeso bajo el código de flujo de partículas

In order to study the influence of dry-wet cycling on the deterioration characteristics of gypsum rocks and solve the problems encountered in engineering construction, in this study, gypsum rocks are taken as the research object. With the combination of laboratory test and theoretical analysis, the numerical simulation of particle flow is carried out, and the deterioration characteristics of physical and mechanical properties of gypsum rock under dry-wet cycling are studied. The results show that gypsum, quartz, zeolite and dolomite are the main components of gypsum rocks. Gypsum occupies the most components in gypsum rocks, so the various characteristics of gypsum greatly affect the characteristics of gypsum rocks. The process of water absorption and loss of gypsum is similar, which shows that the rate of water absorption or loss of gypsum is faster in the early stage, and tends to be stable in the later stage. The curve of the whole process of water absorption and loss is fitted by negative exponential function, and the effect is better. The larger the porosity of gypsum rock is, the better its water absorption performance is. Intergranular pore, dissolution pore and dissolution pore are the main pore types of gypsum rock. Intergranular pore is the main water absorption channel of gypsum rock. The cumulative water absorption increases with the increase of wetting and drying cycles. The change of water absorption curve is mainly manifested in water absorption rate and time. The more the number of wet-dry cycles is, the higher the water absorption rate in the early stage of water absorption is, the closer the characteristic curve to the coordinate axis of water absorption is, and the shorter the water absorption time is. In contrast, the shape difference of water loss curve is very small. It can be seen from this that in the process of wetting and drying cycle, the hydrophysical and hydrochemical processes promote each other, which changes the crystal structure and pore structure of gypsum rocks, reduces the crystal strength and increases the porosity, thus leading to the deterioration of the mechanical properties of gypsum rocks.

Para estudiar la influencia del ciclo seco-húmedo en las características de deterioro de las rocas de yeso y resolver los problemas encontrados en la construcción de ingeniería, en este estudio, las rocas de yeso se toman como objeto de investigación. Con la combinación de pruebas de laboratorio y análisis teóricos, se lleva a cabo la simulación numérica del flujo de partículas, y se estudian las características de deterioro de las propiedades físicas y mecánicas de la roca de yeso bajo ciclo seco-húmedo. Los resultados muestran que el yeso, el cuarzo, la zeolita y la dolomita son los componentes principales de las rocas de yeso. El yeso ocupa la mayoría de los componentes en las rocas de yeso, por lo que las diversas características del yeso afectan en gran medida las características de las rocas de yeso. El proceso de absorción de agua y pérdida de yeso es similar, lo que demuestra que la tasa de absorción de agua o pérdida de yeso es más rápida en la etapa inicial y tiende a ser estable en la etapa posterior. La curva de todo el proceso de absorción y pérdida de agua se ajusta mediante una función exponencial negativa, y el efecto es mejor. Los poros intergranulares, poros de disolución y poros de disolución son los principales tipos de poros de roca de yeso. El poro intergranular es el principal canal de absorción de agua de la roca de yeso. La absorción acumulada de agua aumenta con el aumento de los ciclos de humectación y secado. El cambio de la curva de absorción de agua se manifiesta principalmente en la velocidad y el tiempo de absorción de agua. Cuanto mayor sea el número de ciclos húmedo-seco, mayor será la tasa de absorción de agua en la etapa inicial, más cercana es la curva característica al eje coordinado de absorción de agua, y más corto es el tiempo de absorción de agua. En contraste, la diferencia de forma de la curva de pérdida de agua es muy pequeña. De esto se puede ver que en el proceso del ciclo de humectación y secado, los procesos hidrofísicos e hidroquímicos se promueven entre sí, lo que cambia la estructura cristalina y la estructura de los poros de las rocas de yeso, reduce la resistencia del cristal y aumenta la porosidad, lo que conduce a la deterioro de las propiedades mecánicas de las rocas de yeso.