随着我国现代工业的快速发展,酸性环境的恶化程度不断加剧,致使岩石及混凝土类材料在其服役过程中遭受到不同程度的腐蚀破坏,最终引发不良的工程效应。开展酸性环境下岩石的物理力学劣化特性等相关研究已成为环境岩土工程领域的热点课题。目前较多学者的研究均集中于单一酸性环境正常浸泡条件下岩石的腐蚀特性,而对不同pH值、不同酸性环境加速浸泡条件下岩石的损伤演化规律研究较少。基于此,本文采用室内长期加速腐蚀试验,对pH=1、3、5的盐酸和硫酸（HCl和H2SO4）以及pH=7的蒸馏水（H2O）腐蚀作用下砂岩的物理、化学及力学劣化特性进行了系统研究,借助扫描电镜及能谱、计算机断层扫描（CT）等微细观试验手段,分析了腐蚀砂岩的微细观结构特征,引入化学-荷载共同作用损伤变量,建立了考虑受酸腐蚀砂岩应力-应变曲线压密段的统计损伤本构模型,基于CT扫描图像建立了腐蚀砂岩的分区有限元模型,数值模拟了其单轴压缩试验的破坏过程。主要研究内容及成果如下:（1）系统地研究了不同pH值盐酸、硫酸及蒸馏水溶液作用不同时段后岩样的物理、化学及力学劣化规律。通过监测受酸腐蚀不同时段岩样的质量、浸泡溶液的pH值和阳离子浓度以及单轴压缩力学试验,对酸性溶液作用下砂岩的宏观腐蚀损伤进行研究,结果表明:随着浸泡溶液酸性的增强和浸泡时段的延长,岩样的质量减小,孔隙率增大,浸泡溶液的pH值及Na+、Mg2+、K+、Ca2+的浓度升高,且相同浸泡时段内其质量、孔隙率、pH及阳离子浓度的变化率逐渐减小;岩样单轴压缩应力-应变曲线的压密阶段变长,弹性阶段变短,轴向峰值应力、弹性模量和泊松比逐渐减小,轴向、径向峰值点应变逐渐增大,岩样越来越表现出柔性材料的特征。相同试验条件下,与硫酸相比,盐酸对砂岩的腐蚀效应更强。（2）研究了酸性环境下砂岩微观结构的变化规律、损伤特征及腐蚀机理。基于扫描电镜及能谱分析等微观试验手段,对腐蚀砂岩的微观形貌、矿物成分、孔隙结构特征等进行了定性及定量研究。结果表明:受酸腐蚀砂岩的孔洞及次生孔隙增加、结构趋于疏松,矿物颗粒之间的连接转变为面与面、面与边、边与角的方式;岩样的孔隙平均直径、数量、圆形度及分形维数增大;酸性环境下砂岩的腐蚀机理主要包括:水解、水化、溶蚀、离子交换、黏土矿物吸水膨胀与崩解。酸-岩反应前期以岩样的胶结物溶蚀为主,中后期以矿物颗粒的溶蚀、溶解为主,浸泡溶液的酸性越强,溶蚀作用越显著,随着酸性的减弱,溶蚀作用减缓,水解、水化、离子交换、黏土矿物吸水膨胀与崩解作用增强。（3）研究了受酸腐蚀砂岩的细观损伤演化规律。借助医用及工业CT对受不同pH值酸性溶液腐蚀不同时段、不同尺寸的岩样进行扫描,分析了不同精度砂岩CT图像的结构特征;对医用CT图像的伪影信息进行了分析,借助C++编制了有效的CT图像伪影处理程序,基于CT数直方图技术研究了受酸腐蚀岩样的损伤演化过程。基于工业CT扫描图像计算了腐蚀砂岩未腐蚀区和腐蚀区的孔隙率,分析了其细观结构损伤特征,为基于CT的受酸腐蚀砂岩三维模型的建立和数值模拟提供可靠依据。（4）建立了受酸腐蚀砂岩的统计损伤本构模型。基于连续损伤力学和统计理论,借助CT扫描试验分析结果,引入了化学-荷载共同作用损伤变量,建立了考虑岩石应力-应变曲线压密段的分段统计损伤本构模型,结果表明:该模型能够较好的反映受酸腐蚀砂岩单轴压缩条件下的变形特性。（5）建立了反映岩样腐蚀区与未腐蚀区特性的分区有限元模型,实现了受酸腐蚀砂岩的单轴压缩模拟。基于CT扫描图像,对腐蚀区及未腐蚀区岩样进行三维重构与网格重划分,采用ABAQUS软件实现了腐蚀砂岩单轴压缩试验的数值模拟,将模拟结果与试验结果进行对比分析,结果表明:模拟结果与试验结果的一致性较好,能够揭示受酸腐蚀砂岩压缩过程中的变形破坏规律。