鎳鐵渣在水泥與混凝土中應(yīng)用的研究.pdf

1、隨著我國資源和能源的日漸匱乏以及國家環(huán)保政策的相繼出臺，鎳鐵渣的綜合利用越來越受到人們的重視。同時，我國水泥與混凝土行業(yè)也正面臨嚴(yán)峻的資源、能源短缺和環(huán)境破壞等問題。如果能將鎳鐵渣用于水泥與混凝土中，不僅可以消化大量鎳鐵渣，解決鎳鐵行業(yè)的環(huán)境問題，而且也為水泥與混凝土行業(yè)找到了一種大宗的原料來源，對水泥與混凝土行業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。
　　本論文對山東鑫海科技股份有限公司提供的鎳鐵渣性狀進(jìn)行了全面分析，著重研究了鎳鐵渣在

2、水泥與混凝土行業(yè)的資源化利用以及鎳鐵渣-水泥復(fù)合膠凝材料的化學(xué)活化。論文主要研究工作及成果如下：
　　對鎳鐵渣特性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，鎳鐵渣中含有硅酸三鈣、硅酸二鈣等礦物以及大量的玻璃體，具備用作膠凝材料的潛力；鎳鐵渣中MgO含量偏高，CaO含量偏低；通過研究粉磨時間對鎳鐵渣細(xì)度、比表面積和活性的影響規(guī)律，選擇比表面積為461m2/kg，45μm篩余為7.03％的鎳鐵渣作為后續(xù)試驗的原材料；試驗用鎳鐵渣除堿度偏低外，其余各項物理指標(biāo)均符

3、合國標(biāo)GB/T20491-2006中二級鋼渣粉的要求；試驗用鎳鐵渣多為帶棱角的不規(guī)則顆粒，且表面結(jié)構(gòu)致密光滑；試驗用鎳鐵渣顆粒級配合理，具有較好的填充密實作用。
　　對鎳鐵渣在水泥中的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鎳鐵渣單摻作混合材時，鎳鐵渣的適宜摻量為15%，同時摻加鎳鐵渣的水泥體系水化放熱量和水化放熱速率明顯降低；當(dāng)鎳鐵渣-礦粉復(fù)摻作混合材時，鎳鐵渣與礦粉的適宜比例為1:2；當(dāng)鎳鐵渣-礦粉-粉煤灰復(fù)摻作混合材時，其適宜比例為1:2:1；隨著

4、鎳鐵渣、鎳鐵渣-礦粉、鎳鐵渣-礦粉-粉煤灰摻量的增加，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量逐漸增大，凝結(jié)時間逐漸延長，強(qiáng)度逐漸降低，且摻加各混合材試樣的安定性均合格；在摻量相同時，混合材復(fù)摻能提高水泥體系的強(qiáng)度。
　　對鎳鐵渣-水泥復(fù)合膠凝材料化學(xué)活化的研究發(fā)現(xiàn)，氧化鈣的最佳摻量為3%，水玻璃的最佳摻量為1.5%，硫酸鈉的最佳摻量為1.0%，復(fù)合激發(fā)劑-HY的最佳摻量為1.5%，其中復(fù)合激發(fā)劑-HY的激發(fā)效果最為顯著，能使鎳鐵渣的活性達(dá)到一級鋼渣粉

5、的要求；激發(fā)劑能加快鎳鐵渣的水化速率，使鎳鐵渣-水泥復(fù)合膠凝材料水化硬化漿體結(jié)構(gòu)更加致密，強(qiáng)度得到較大幅度提升。
　　對鎳鐵渣在混凝土中的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鎳鐵渣取代水泥時，隨著鎳鐵渣取代水泥量的增加，混凝土坍落度逐漸增大，且鎳鐵渣取代水泥的適宜量為15%；當(dāng)鎳鐵渣取代粉煤灰時，隨著鎳鐵渣取代粉煤灰量的增加，混凝土坍落度呈先降低后增大趨勢，當(dāng)鎳鐵渣取代粉煤灰量為40%時，混凝土坍落度降到最低；當(dāng)鎳鐵渣取代粉煤灰量為60%時，混凝土抗