内蒙古砒砂岩的性能及其对水泥力学性能影响的研究

砒砂岩地区是黄河泥沙的主要来源地之一。为了实现对砒砂岩的资源化利用,对砒砂岩基本物理化学性质进行了研究,并探讨了其作为混凝土掺合料的可行性。通过X射线荧光光谱分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)研究发现,红色、白色砒砂岩的矿物成分差别不大,主要包含石英、长石、蒙脱石、高岭土、方解石等,还含有一定量活性的Si O2、Al2O3和Ca O(能够促进水泥水化)。砒砂岩作为水泥掺合料对水泥胶砂性能影响的研究试验结果表明,掺入砒砂岩会缩短水泥的初凝时间,掺量30%时初凝时间会缩短69%;当砒砂岩掺量不多于20%时水泥胶砂的28 d抗压强度和抗冻性能会提高,当掺量大于20%时水泥胶砂的抗压强度和抗冻性能(冻融循环后抗压强度)会显著降低。同时,研究还发现掺入砒砂岩会显著提高水泥胶砂28 d抗折强度。     

砒砂岩的矿物成分及其抗蚀性

砒砂岩是一种特殊的泥岩、泥沙岩,是黄河中下游粗泥沙的主要来源。通过试验,观测了砒砂岩的耐水性,测试了砒砂岩的抗压强度、颗粒粒径分布、最大干密度等物理性能指标,利用X射线衍射测试了砒砂岩的矿物成分和化学成分,并通过光学电镜和扫描电镜观察了砒砂岩的微观结构。结果表明,砒砂岩力学强度在0.4~2.8 MPa之间,主要矿物成分为石英、长石和赤铁矿,氧化物成分为氧化硅、氧化铝和氧化钙。微观结构分析表明,砒砂岩结构疏松,孔隙较多,胶结物质主要为碳酸盐和黏土物质。