白云质岩石的孔结构与去白云化反应

采用压汞法(MIP)和N_2吸附法表征14种白云质岩石的孔结构,采用偏光显微镜和扫描电子显微镜(SEM)分析岩相特征。结果表明:白云质岩石的孔主要是介孔,含有少量的大孔。白云岩和白云质灰岩的最可几孔径为2～4 nm,而泥质白云质岩石无最可几孔径;白云岩中白云石晶粒越小,BET模型计算的孔隙率(2～200 nm)越大;白云质灰岩中方解石晶粒越小,孔隙率(2～200 nm)越大,小孔的孔隙占比越大;泥质白云质岩石中酸不溶物(AIR)的含量越多,孔隙率(2～200 nm)越大;小孔的孔隙占比越大。去白云化反应增加了岩石的孔隙率(2～200 nm)和平均孔直径,而孔结构对去白云化反应没有明显影响。     

结构特征对白云质灰岩ADR膨胀的影响

运用激光共聚焦显微镜(LSCM)和扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对中国山东省潍坊市虎头山的白云质灰岩HTS-3、HTS-5、HTS-8、HTS-10、HTS-12和HTS-13的岩石结构特征进行分析,并采用混凝土微柱法(RILEM AAR-5)和碱-碳酸盐反应快速鉴定法(NRAA 02)对岩石的碱-碳酸盐反应活性进行检测。结果表明:泥晶白云质灰岩中,伊利石含量、白云石含量和白云石-基质间的间隙是影响碱白云石反应(ADR)膨胀的重要因素,伊利石的含量越高,越有利碱迁移至白云石表面发生碱白云石反应;白云石含量越高,碱白云石反应位置增多;白云石-基质间的间隙越小,碱白云石反应生成产物越受限,结果均使得ADR膨胀增大。     

白云岩粉末压实体碱白云石反应的膨胀应力

采用自制膨胀应力测定仪对白云岩粉末压实体的碱白云石反应(ADR)膨胀应力进行直接测定。结果表明:白云岩粉末压实体与碱发生去白云石化反应可以产生膨胀应力,膨胀应力可以达到103 MPa。白云岩粉末压实体发生去白云石化反应产生的膨胀应力趋势相同,即变化过程可分为3个阶段:平缓阶段、缓慢增加阶段和快速增加阶段。在养护过程中,受限的白云岩粉末压实体内的白云石发生去白云石化反应,生成细小的方解石和水镁石。这些产物在受限的孔隙和间隙里沿白云石边缘生长并形成搭接框架后,继续生长引起白云岩粉末压实体缓慢产生膨胀应力。