黃鐵礦對鐵路路基填料的影響及其檢測

黃鐵礦是一種含有鐵和硫元素的礦石，顏色為淺黃銅色，且具有明亮的金屬光澤，是一種分布廣泛的復硫化物礦物，有著特殊的性質和廣泛的應用。黃鐵礦的成因有多種，如沉積成因、熱液成因和火山成因，不同物理、化學條件下形成的黃鐵礦，其形態(tài)、化學成分和物理性質等也存在差異。黃鐵礦在氧化帶易分解，形成各種鐵的硫酸鹽（如黃鉀鐵礬）和氫氧化物（如針鐵礦）。
 
作為一種礦產資源，黃鐵礦的存在有著重要的現(xiàn)實意義，但由于其分布的廣泛性，對工程建設也會產生一定的不利影響，為避免這些不利情況的發(fā)生，需要采取積極有效的方式進行應對或規(guī)避。
 
對路基的危害
我國幅員遼闊，對鐵路交通有著更大的需求，加之現(xiàn)代化鐵路技術的發(fā)展，尤其是高鐵，使鐵路對路基的要求也不斷提高，不僅要求路基平順，還要確保其具有足夠的強度和剛度，且不會因沉降、形變引起鐵路運營安全。
 
修筑鐵路路基時，通常采用填筑或開挖的方式，無論采用哪種方式，對于路基所用材料都有嚴格的要求，每層填筑所用的土石質量、粒徑組成、形狀、雜質含量、成分含量等都需要滿足要求。而路基填料中黃鐵礦的存在則會給路基的安全埋下隱患，如果黃鐵礦含量過高，則會導致路基填料的粘聚性增強，易產生裂縫和變形，從而影響到線路的安全性。
 
在濕度和氧的存在下，黃鐵礦經氧化產生硫酸，繼而硫酸根離子會與碎石骨料及路基填料中所含的碳酸鈣發(fā)生反應形成石膏。當黃鐵礦的硫轉化成等摩爾數的石膏，不僅其礦物體積會產生數倍的膨脹，還會伴隨有二氧化碳氣體的產生，最終導致路基膨脹變形。
 
此外，由于黃鐵礦中含有較多的硫，路基填料中若含有大量的黃鐵礦，如不防護，還可能會對環(huán)境造成污染，甚至造成其他嚴重的影響。
 
含量檢測
對于鐵路路基填料中黃鐵礦的含量，可采用X射線衍射分析法進行檢測。首先將樣品在符合相關標準要求的條件下進行烘干處理，冷卻至室溫后，研磨至全部粒徑大小符合試驗要求，或手指搓捏無顆粒感。將樣品粉末置于樣品載片的凹槽中，使樣品被測量面保持粗糙，與樣品載片的表面保持平整均勻，避免晶體粉末擇優(yōu)取向。
 
根據所需試驗條件設定X射線衍射儀參數，試驗條件如下：
1、CuKα輻射；
2、發(fā)射狹縫與散射狹縫宜為1°，接收狹縫宜為0.3mm；
3、掃描速度：2θ為2°/min；
4、采樣步寬：2θ為0.2°；
5、2θ掃描范圍：5°～45°。
 
根據X射線衍射儀設備特征劃定基線，根據樣品的X射線衍射圖譜讀取相關數據，再與礦物的標準X射線衍射數據對比確定礦物種類，從而實現(xiàn)對樣品中是否含有黃鐵礦的定性分析。還可以根據所測得數據圖譜采用公式進行黃鐵礦的定量分析。
 
結語
黃鐵礦對于路基的影響雖然具有一定的延后性，但一旦發(fā)生就可能會造成較為嚴重的后果，因此在鐵路工程建設過程中采用科學的方法對路基填料進行黃鐵礦含量方面的檢測十分必要。通過對路基填料進行質量檢測，選用符合要求的填料，不僅可以顯著提高路基的穩(wěn)定性和耐久性，也有助于實現(xiàn)鐵路更高效率的運營。