砒砂岩属于陆相碎屑岩系,其有机质含量极低,植被难以生长,极易在水蚀、风蚀作用下发生水土流失。近些年来,随着砒砂岩地区工程建设的逐步推进和人们环境保护意识的提高,人们对砒砂岩的工程性建设性质越来越重视,将砒砂岩作为资源,研发经济环保的建筑材料,以便使砒砂岩被更广泛地应用于农用桥涵、土坝护坡、渠道防渗、地基处理等领域。既可以减少治理的成本,也从另外角度实现了砒砂岩地区治理,提高了砒砂岩利用效果。论文以鄂尔多斯市准格尔旗地区的红色砒砂岩为研究对象,研制不同水泥掺量下的砒砂岩水泥土,并对其进行力学性能及耐久性研究,并借助超景深三维成像、X射线衍射、扫描电镜、核磁共振等技术对砒砂岩水泥土的微观结构演化进行深入分析。研究结果表明:1、本文从能量的角度分析了龄期和水泥掺量对砒砂岩水泥土的影响,能量耗散与砒砂岩水泥土的强度衰减密切相关,试样受荷过程中的损伤情况可以用耗散能的多少来反映,随水泥掺量的增加有效能比也随之增加,不同龄期下各水泥掺量的砒砂岩水泥土都是以吸收弹性能为主,随着龄期和水泥掺量的增加,水泥土的破坏总能量和峰值点各能量指标均呈增长趋势。2、对不同水泥掺量下砒砂岩水泥土进行三轴剪切试验,来探究水泥掺量以及冻融循环次数对砒砂岩水泥土的黏聚力和内摩擦角的影响规律,并借助德国莱卡超景深显微镜对砒砂岩水泥土表面细观结构进行观测,发现随水泥掺量的增加可以明显提高砒砂岩水泥土的抗冻效果。3、对砒砂岩水泥土进行盐侵试验,发现随着盐侵天数的增加,各水泥掺量下的砒砂岩水泥土强度均呈下降趋势,水泥掺量越多抵抗侵蚀的能力越好。4、通过NMR测试得到的T2谱图、孔隙度、束缚流体饱和度、自由流体饱和度等指标对砒砂岩水泥土的孔隙变化进行研究,发现随盐侵时间增加,不同水泥掺量下的水泥土孔隙度均呈增大趋势,掺量小于等于10%水泥土的孔隙度是伴随自由流体饱和度增加而增加,而掺量大于等于15%的水泥土是伴随束缚流体饱和度增加而增加,孔隙度的增大均不利于水泥土强度增加,只是小孔隙的增加引起强度减弱的程度稍缓。5、结合X射线衍射和扫描电镜对砒砂岩水泥土盐侵之后的物质生成和微观形貌的变化特征进行观察,探究了砒砂岩水泥土在硫酸钠盐侵下的劣化机理,随盐侵时间的增加,生成的石膏等盐侵产物逐渐积累堆积而产生的膨胀力大于C-S-H等胶凝物质产生的胶结力,再加上砒砂岩中的蒙脱石具有强亲水性,最终造成孔隙逐步劣化直至试件破坏。