陶粒是一种新型建筑轻集料,一般具有轻质量、高强度、低吸水率、保温隔热性好等优点,用其配制的轻集料混凝土具有质轻、比强度高、抗震性能好、保温隔热性能好、隔音性能好、耐火性好等特点。页岩陶粒作为一种直接破碎的非造粒型页岩陶粒有着工艺简单、性能优良、不添加任何外加剂等优点,页岩陶粒的原料称为陶粒页岩。我国页岩陶粒的产地主要在湖南、湖北、黑龙江和吉林四地,川渝地区陶粒页岩的开发处于起步阶段。本文从结构构造、矿物成分、化学成分、膨胀性能等方面,研究了重庆城口-巫溪陶粒页岩、湖北宜昌陶粒厂陶粒页岩、湖南桃江板岩陶粒厂陶粒板岩的应用岩石学特征,对比发现重庆城口-巫溪陶粒页岩的应用岩石学特征与湖北宜昌陶粒页岩和湖南桃江陶粒板岩相似,其制成的页岩陶粒在膨胀性能和孔隙度上的表现优于湖北宜昌和湖南桃江厂商的产品。具体对比如下:(1)不同产地自膨胀性陶粒页岩矿石膨胀工艺性能重庆样品的膨胀工艺性能优异,在1100℃~1200℃焙烧温度区间的平均膨胀倍数分别为2.49~5.72,优于湖北样品的2.50~4.88和湖南样品的2.63~3.75;孔隙率为63%~83%优于湖北样品的62%~81%和湖南样品的63%~77%。(2)不同产地自膨胀性陶粒页岩矿石化学成分重庆、湖北、湖南三地岩石的化学成分相似,无法从化学成分含量的微小差别判断页岩是否有自膨胀性。三地样品SiO₂含量分别为63.74%、62.23%、62.43%;Al₂O₃的含量分别为18.24%、18.33%、18.79%;Fe₂O₃的含量分别为7.10%、8.39%、8.53%;CaO+MgO的含量分别为3.40%、3.26%、3.23%,K₂O+Na₂O的含量分别为5.42%、6.03%、5.84%。(3)不同产地自膨胀性陶粒页岩矿石矿物成分重庆、湖北、湖南三地样品矿物成分相似,主要含有石英、绿泥石、伊利石、长石等矿物,但重庆页岩矿石的黄铁矿含量(1.1%)显著高于湖北样品(0.3%)和湖南样品(0),黄铁矿的存在使陶粒页岩有更好的膨胀工艺性能。三地样品的石英含量分别为36.7%、30.9%、33.6%;粘土矿物(伊利石+绿泥石)含量分别为53.4%、60.3%、57.7%;斜长石含量分别为8.6%、8.8%、8.3%;黄铁矿含量分别为1.1%、0.3%、0。石英与粘土矿物的比例分别为1:1.46、1:1.95、1:1.72。(4)不同产地自膨胀性陶粒页岩矿石结构构造在偏光显微镜下观察重庆、湖北、湖南样品薄片,可见重庆和湖北样品页理构造发育,湖南板岩样品板理发育,具粉砂泥质结构,矿物颗粒定向排列。重庆样品中石英含量约40%,粒径10μm~50μm,伊利石含量约45%,绿泥石含量约15%;湖北样品中石英含量约30%,粒径10μm~60μm,伊利石含量约50%,绿泥石含量约20%;湖南样品中石英含量约35%,粒径10μm~80μm。在扫面电镜下观察到重庆样品和湖北样品的黏土矿物呈现出不规则的鳞片状,片径分别小于10μm、15μm、10μm。重庆样品、湖北样品可见不规则形态的透镜状微观结构;由黏土矿物的透镜状微观结构和定向分布的粉砂状石英一起形成了透镜状页理构造,这种透镜状页理构造造对陶粒页岩膨胀性能起到关键作用;湖南样品透镜状微结构的发育较弱。