随着工业化和城市化的发展,导致酸雨的产生,水岩相互作用是环境工程地质的一个热点。桂林市是著名的旅游胜地和历史文化名城,也是我国摩崖石刻数量最多、分布最集中的地方之一。因此,进行酸雨对桂林石灰岩石刻的危害及化学材料防护研究,具有重要的意义。为了揭示石刻石灰岩被酸雨溶蚀的规律,选取灰岩质纯的样品经加工处理,采用pH=3.5、pH=5、pH=6.5的硫酸溶液模拟酸雨浸泡与淋浴石灰岩岩样,人工加速溶蚀,分析试验前后岩样吸水率变化、Ca²⁺浓度及溶出速率、电导率、岩样质量损失,分析溶蚀速度及变化规律,通过扫描电镜试验观测岩样微观表面,并结合化学热力学原理计算分析溶蚀机理,对比浸泡组与淋浴组数据,得到环氧树脂防护材料的保护效果。结论如下:1.低pH值酸性溶液及流水的冲刷对Ca²⁺溶出有明显的促进,会加快对石灰岩岩样的溶蚀,H⁺和Ca²⁺溶出速率呈正比关系。2.经过pH=3.5、pH=5、pH=6.5溶液试验后,淋浴组未涂刷环氧树脂岩样的溶液中Ca²⁺最终浓度平均是浸泡组的1.17、1.49、1.47倍,淋浴组涂刷环氧树脂岩样是浸泡组的0.63、0.71、0.68倍。3.pH值相同条件下,浸泡试验比淋浴试验的渗透性较强,更有利于酸液进入岩样内部溶蚀,而环氧树脂防护材料能有效地抵挡流水冲刷,防止酸性溶液渗透,缓解酸液对岩样的溶蚀。4.淋浴组未涂刷环氧树脂岩样经过pH=3.5、pH=5、pH=6.5溶液试验后的质量损失平均是浸泡组的1.16、1.12、1.70倍,淋浴组涂刷环氧树脂防护材料岩样是浸泡组的0.85、0.82、0.80倍。环氧树脂防护材料可起到一定的保护作用。5.根据降雨及酸雨频率,可得石刻石灰岩平均表面溶蚀速率为1.57×10^-4mm/d,每年表面溶蚀量可达0.025mm,如果不对酸雨进行控制及对石刻加以有效保护,在四百年后将会有很多桂林石刻遭受破坏并消失。6.石刻石灰岩长期暴露在酸雨环境下,酸雨与石灰岩之间的物理作用与化学反应会互相促进,加速对石灰岩的溶蚀。酸性溶液的pH值越小,越容易使石灰岩岩样产生更多的微裂隙及粗糙破碎区域。