随着矿产资源的开采,大量尾矿堆积,对生态环境和人类健康均造成威胁。将铁尾矿代替天然砂石作为混凝土的骨料,既可以减少天然砂石被过度开采,也可以提高尾矿的综合利用率。因此,选取硫铁矿、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、钛铁矿作为研究对象,从模拟混凝土孔溶液体系、水泥净浆体系或水泥砂浆体系中,在20℃和80℃下,采用XRD、SEM-EDS等测试手段,针对铁矿物在混凝土中的物相转化规律进行研究。研究结果表明:硫铁矿石在模拟混凝土孔溶液中,20℃下,180 d时,FeS₂被氧化生成针铁矿、钾铁矾;80℃下,S^-被氧化为SO₄^2-,并结合Ca²⁺生成CaSO₄。在净浆试样中,随龄期的延长,硫铁矿石表面出现腐蚀斑,与硫铁矿石接触的水泥逐渐松散;硫铁矿中的S元素逐渐扩散到水泥中;随养护温度的提高,硫铁矿石中的Fe元素也扩散到水泥中。磁铁矿石在模拟混凝土孔溶液中,龄期内,Fe₃O₄均被氧化为Fe₂O₃,但80℃条件下,还会有白云石生成;对溶液的化学组分测试,结果显示,磁铁矿石中的部分铁质组分和硅质组分溶解于液相中。赤铁矿石在模拟混凝土孔溶液中,20℃下,没有明显的物相变化;80℃下,龄期为180 d时,有透辉石、阳起石、铁阳起石、直闪石、钠铁闪石生成,龄期为270 d时,透辉石转化为镁绿泥石。在水泥净浆和强度较低的水泥砂浆试样中,赤铁矿石和水泥在交界面附近均出现了一个富Fe和富Ca的过渡区;而在强度较高的水泥砂浆试样中则没有出现元素富集现象。褐铁矿石在模拟混凝土孔溶液中未发生明显的物相变化,但褐铁矿石中高岭石发生了溶蚀。在水泥净浆试样中,80℃条件下,褐铁矿石与硬化水泥浆体界面处有红色铁锈富集。钛铁矿石在模拟混凝土孔溶液中,其中的红旗矿、Ti₄O₇或FeTiO₃被氧化成TiO₂,且TiO₂继续和碱溶液反应生成K₂Ti₂O₅。在水泥净浆试样中,钛铁矿石和水泥在交界面附近出现了一个富Fe和富Ca的过渡区;而在两种强度不同的水泥砂浆试样中均没有发现元素富集现象。