镍铁渣粉对水泥基复合材料性能的影响研究

研究了镍铁渣粉掺量对镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料标准稠度用水量、凝结时间的影响,分析了镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度,探讨了镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的力学性能。结果表明：镍铁渣粉-水泥复合胶凝材料的标准稠度用水量、凝结时间均与镍铁渣粉掺量呈正相关,而镍铁渣粉-水泥胶砂试件的抗压强度、抗折强度均与镍铁渣粉掺量呈负相关,且镍铁渣粉的掺量不宜大于30%;硅灰能有效改善镍铁渣粉-硅灰-水泥胶砂试件的内部结构,提高其强度,且镍铁渣粉与硅灰的总掺量不宜大于30%,镍铁渣粉和硅灰的质量比不宜小于1。     

利用红土镍尾矿制备烧结墙体材料试验研究

以红土镍尾矿和页岩为原料制备烧结墙体材料。分别对原材料的性质进行了测试分析,研究了红土镍尾矿掺量、成型含水率、烧结制度对烧结制品性能的影响,并对烧结机理进行了阐述分析。结果表明,红土镍尾矿的最佳掺量为40%,最佳成型含水率为18%,最佳烧结温度为1050~1100℃,保温时间为1.0~1.5 h,中试产品符合国家相关标准要求。     

高炉镍铁渣粉用作混合材对水泥性能的影响研究

研究了高炉镍铁渣粉用作水泥混合材时的性能。结果表明,高炉镍铁渣粉的掺入使得水泥的凝结时间延长,且掺量越大,水泥凝结时间越长,掺量超过30%时,缓凝效应越明显;高炉镍铁渣粉的掺入使得水泥强度降低,掺量为30%时,可生产出符合42.5级水泥要求的优质水泥,掺量为50%时,可生产出满足32.5R级要求的复合水泥;且高炉镍铁渣粉的掺入不会造成水泥浆体体积不均匀变化,安定性表现为合格。     

高炉镍铁渣粉对路面混凝土性能的影响

本文研究了高炉镍铁渣粉对路面混凝土性能的影响。通过掺入0、15%、30%、45%的高炉镍铁渣粉掺合料代替等质量水泥进行路面混凝土的力学性能、干燥收缩性能和耐磨性能等试验和分析,发现当高炉镍铁渣粉掺合料掺量不大于30%时所配制成的镍铁渣混凝土的力学性、耐久性都能满足道路路面混凝土的使用要求。     

高掺量金尾矿烧结砖的试验研究

沂南金矿尾矿粒度细、钙含量高且硅铝含量偏低,利用它进行制砖有一定的困难.在对尾矿基本特性综合分析的基础上,采用干压硬塑成型法,进行了高掺量金尾矿烧结砖的试验研究.结果表明,在尾矿掺量90%,成型水分8%～9%、成型压力15MPa,烧结温度1000℃等较佳条件下,能制各出MUIO的普通烧结砖.进一步对尾矿掺量100%、烧结温度1050℃时的烧结砖性能进行研究,发现其烧成制品能达到MUIO,且无石灰爆裂和泛霜现象.     

镍铁渣安定性检验方法及评定依据

镍铁渣是一种大宗工业固体废弃物,可以将其回收再利用,用作混凝土粗细集料。镍铁渣中含有方镁石,存在潜在体积安定性疑问,故正确对其检验及合理评定是决定镍铁渣能否在混凝土中应用的前提。当镍铁渣替代砂用作细集料时,采用压蒸法检测镍铁渣砂浆没有开裂及变形,抗折强度比和抗压强度比达到104%和102%,均大于95%,安定性合格。镍铁渣替代碎石应用为粗集料时,通过80℃水养护法检测镍铁渣混凝土无微裂纹产生,膨胀率为0.009%,小于0.040%;劈裂抗拉强度保持率达到102%,大于90%,安定性合格。     

镍铁渣混凝土的力学性能、干缩行为及其与浆体孔结构的关系

制备了不同掺量的镍铁渣混凝土,对其抗压强度、劈裂抗拉强度、弹性模量和干燥收缩进行了测试,并使用压汞法对同配比净浆的孔结构进行了表征。结果表明,镍铁渣混凝土的抗压强度随镍铁渣掺量的提高出现先提高后下降的现象,这与孔结构变化有显著关系。当镍铁渣掺量在20%以上时,混凝土早期强度增长较为缓慢,经90 d龄期养护后基本可以弥补早期形成的强度差。镍铁渣的掺入降低了混凝土的劈裂抗拉强度,但混凝土的弹性模量提高。蒸汽养护可以一定程度激发镍铁渣的活性,但并不能弥补其取代水泥造成的强度损失。20%掺量以内的镍铁渣混凝土具有比纯水泥混凝土较小的干燥收缩,这与镍铁渣掺入后混凝土孔隙率降低、弹性模量提高等相关。     

海水环境下镍铁渣粉水泥土的抗渗性能

为研究镍铁渣粉对水泥土渗透性能的影响,采用加压型渗透装置对镍铁渣粉水泥土在清水环境和海水环境下进行渗透试验,并用压汞试验和扫描电镜-能谱分析试验对镍铁渣粉水泥土进行微观分析.结果表明：清水环境和海水环境下镍铁渣粉的掺入均能提升水泥土的抗渗性能,而海水环境下尤为明显;镍铁渣粉掺量超过20%后,镍铁渣粉掺量增加对水泥土抗渗性能的影响逐渐变小;镍铁渣粉能发挥微集料效应和活性效应,减小水泥土的最可几孔径和总孔隙率,增强其抗海水侵蚀性能;镍铁渣粉能使水泥土的微细观结构更加致密,同时能促进水泥土生成具有低钙硅比的水化产物,增强其抗渗性能.     

镍铁渣安定性检验方法及评定依据

镍铁渣是一种大宗工业固体废弃物,可以将其回收再利用,用作混凝土粗细集料。镍铁渣中含有方镁石,存在潜在体积安定性疑问,故正确对其检验及合理评定是决定镍铁渣能否在混凝土中应用的前提。当镍铁渣替代砂用作细集料时,采用压蒸法检测镍铁渣砂浆没有开裂及变形,抗折强度比和抗压强度比达到104%和102%,均大于95%,安定性合格。镍铁渣替代碎石应用为粗集料时,通过80℃水养护法检测镍铁渣混凝土无微裂纹产生,膨胀率为0.009%,小于0.040%;劈裂抗拉强度保持率达到102%,大于90%,安定性合格。     

掺镍铁渣-矿渣复合微粉混凝土配合比设计

以配制强度等级为C30、C35,坍落度达100～140 mm的掺镍铁渣-矿渣复合微粉混凝土(镍-矿混凝土)为例,进行了镍-矿混凝土的配合比设计。首先,测定了镍铁渣-矿渣复合微粉掺量为10%～50%的复合水泥胶砂的28d抗压强度,定义了不同复合微粉掺量下的复合水泥强度折减系数。然后,以普通混凝土配合比设计方法中的保罗米公式为基准,采用复合水泥强度折减系数对其进行修正,初步计算了复合微粉掺量为10%～50%的镍-矿混凝土配合比。最后,经过试配和调整,配制出了满足强度和坍落度要求的C30、C35镍-矿混凝土,从而确定了最终配合比。试验结果表明:对于镍-矿混凝土,该配合比设计方法是可行的。     

高炉镍铁渣粉制备抗折混凝土的研究

将高炉镍铁渣粉应用于抗折混凝土中,高炉镍铁渣粉等质量替代水泥后对抗折混凝土的力学性能和耐久性能等进行试验研究,结果表明,当高炉镍铁渣粉掺量不超过30%时所配制成的抗折混凝土的强度及耐久性能均能满足公路工程路面用抗折混凝土的使用要求。     

工业镍铁渣的路用特性及原位试验研究

综合采用室内和原位试验研究了工业镍铁渣作为路基填料的适用性。首先实测并统计了不同地区工业镍铁渣的化学成分,分析得到了其主要组分及变异性;同时在室内开展了不同击实条件下的颗粒特性、抗剪强度指标、CBR、压蒸粉化率及回弹模量试验,探讨了不同应用条件下工业镍铁渣的力学特性及路用指标。在此基础上,设计并实施了镍铁渣路堤足尺原位试验,实测了施工期及工后路堤沉降量、水平位移及孔隙水压力的发展规律,并基于有害物检测试验结果评价了环境影响评价。研究结果表明:镍铁渣主要由Si O2、Mg O、和Ca O3种成分组成,其中游离态Mg O与CaO具有一定膨胀性,用于填料前须确保浸水膨胀率不大于2%;镍铁渣为级配不良砾土,标准击实功下其颗粒级配变化较小,掺配10%～20%的黏土有利于改善其路用性能指标。原位试验结果表明,采用土工加筋路堤方式应用镍铁渣效果较好,监测获得的路基变形量在施工初期即可稳定,施工后期及工后变形较小,渗透性好,孔隙水压力可即时消散。根据镍铁渣环境有害物质检出值,其为一般工业固体废物,可直接入场(非预处理)填埋,符合路基填料的环保要求。综合力学及环境试验结果可知,镍铁渣进行适当改良或处理后可直接作为路基填料使用。     

镍铁冶炼废渣在混凝土中的应用研究

镍铁冶炼废渣是一种工业固体废弃物,在混凝土中用作粗细集料可以减少环境污染,而且替代天然粗细骨料,节约不可再生资源。镍铁渣替代天然砂在混凝土中用作细集料,混凝土和易性良好,可以提高混凝土强度,最佳掺量为30%。镍铁渣替代碎石在混凝土中用作粗集料,混凝土和易性较好,强度提高,替代率可达100%。镍铁渣替代天然砂、天然碎石在混凝土中用作细、粗集料均具有可行性。     

镍铁冶炼废渣在混凝土中的应用研究

镍铁冶炼废渣是一种工业固体废弃物,在混凝土中用作粗细集料可以减少环境污染,而且替代天然粗细骨料,节约不可再生资源。镍铁渣替代天然砂在混凝土中用作细集料,混凝土和易性良好,可以提高混凝土强度,最佳掺量为30%。镍铁渣替代碎石在混凝土中用作粗集料,混凝土和易性较好,强度提高,替代率可达100%。镍铁渣替代天然砂、天然碎石在混凝土中用作细、粗集料均具有可行性。     

镍铁渣的基本特性及其制备高强砖的研究

利用XRF、XRD研究分析了镍铁渣的化学成分和矿物组成。结果表明,镍铁渣矿物组成主要为钙镁橄榄石、七铝酸十二钙、假硅灰石以及大量的玻璃态物质。以镍铁渣为主要原料,采用压制成型、蒸压养护的方法制备高强砖。通过示范线生产验证了镍铁渣制备蒸压高强砖的可行性。镍铁渣总用量达到90%时,制备的蒸压砖强度等级可达到MU30。     

利用铁尾矿制备全利废烧结制品的研究

铁尾矿是铁矿石经选取有用组分后剩余的固体废弃物,可用于制备烧结制品,但在利用其为主要原料制备烧结砖时存在塑性较差、利用率低的问题,为解决以上问题,通过以尾矿、尾矿泥、围岩三种尾矿废料为主要原料制备烧结制品,研究不同尾矿掺量对塑性指数、烧成收缩率、吸水率、显气孔率与体积密度、抗压强度等指标或产品性能的影响规律,在此基础上,通过XRD、SEM微观手段测试了产品的微观结构.结果表明,通过合理的工艺参数优化,可100%利用铁尾矿废弃物作为原料制备烧结制品,范围为:尾矿(尾矿泥)30% ~ 70%,围岩30% ~ 70%,研究结果对减少铁尾矿的环境污染、节约土地等具有重要的意义.     

污泥与建筑废弃物烧结自保温砖试验研究

研究了利用污泥和建筑废弃物制备烧结砖的方法,对比了污泥掺量、烧结温度和冲头压强对烧结砖性能的影响。实验表明,烧结砖中污泥最佳掺量为9%,最佳冲头压强为16 MPa,最佳烧结温度为1050℃左右,在此条件下制备的多孔烧结砖平均抗压强度大于11.2 MPa,符合GB 13544—2000《烧结多孔砖》中MU10级的要求。     

竹炭对粉煤灰陶瓷砖结构及性能的影响

采用粉煤灰、黄金尾矿为主要原料,添加不同掺量的竹炭,通过干压成型-高温烧成法制得粉煤灰陶瓷砖,分析了竹炭掺量及烧成温度对粉煤灰陶瓷砖的物化性能、物相组成及显微结构的影响规律.结果表明:以粉煤灰、黄金尾矿和竹炭可以制备出显气孔率和强度较高、吸水率较低的粉煤灰陶瓷砖,其物相主要为石英相与莫来石相;在m(竹炭):m(粉煤灰)为5:70,烧成温度为1 250℃时,陶瓷砖具有较好的综合性能,其破坏强度可达600.1 N,吸水率为8.29%,显气孔率为16.02%,达到GB/T 4100—2006附录K中对BⅡ类炻质砖的性能要求,且该材料的比表面积为11.1 m~2/g,具备一定的吸附功能,有望成为一种新型的内墙功能装饰材料.     

高炉镍铁渣粉辅助胶凝材料性能研究

研究了高炉镍铁渣粉的化学组成、基本性能、安定性、浸出物毒性和活性影响因素。结果显示:高炉镍铁渣粉的三氧化硫、氯离子含量和烧失量较低;压蒸安定性试验验证了高炉镍铁渣粉中含量较高的Mg不会引发安定性问题;采用两种测试方法均表明高炉镍铁渣粉不具有浸出物毒性;水泥-高炉镍铁渣粉复合胶凝体系中,高炉镍铁渣粉活性随着高炉镍铁渣粉掺量的增加而减小,增大高炉镍铁渣粉比表面积对于提高其早期活性有利。     

钼尾矿制备高保水蓄水材料

以钼尾矿为原料,采用化学发泡法成型并烧结制备了海绵城市用无机蓄水材料,研究了钼尾矿掺量对蓄水材料吸水率、体积密度、抗压强度及保水率的影响。通过XRD和SEM分析了样品的物相组成和微观形貌。结果表明:随着钼尾矿掺量的增加,蓄水材料的抗压强度逐渐降低;保水率先增大后减小,钼尾矿掺量为50%时达到最大。最佳工艺参数为:钼尾矿掺量50%,发泡剂用量0.5%,烧成温度1050℃,此工艺条件下所制蓄水材料的吸水率为52.56%,体积密度为0.65 g/cm3,抗压强度为1.25MPa,保水率为75.10%。