几种不同镍渣的特性及其用于水泥和混凝土中的可行性

主要介绍了RKEF (Rotary Kiln Electric Furnace)法镍铁不锈钢冶炼过程中产生的几种镍渣的来源、物理化学特性及用于水泥混凝土中对结构安全性及环境安全性的可能影响,并提出这几种镍渣用于水泥混凝土中的技术可行性.结果 表明,高炉镍铁渣和电炉镍铁渣安定性和浸出毒性合格,粉磨后其28 d活性指数分别为118％和80％,流动度比分别为101％和103％,均可作为混凝土掺合料使用.精炼混合渣存在安定性和浸出毒性问题,使用时需进行监控.     

镍铁渣微粉单掺及与粉煤灰复掺对混凝土性能的影响

在混凝土中分别单掺镍铁渣微粉、复掺镍铁渣微粉和粉煤灰,研究了其对混凝土工作性能、力学性能的影响,并通过XRD衍射分析、SEM分析等现代测试手段分析掺合料微粉对水泥水化性能的影响。试验确定了镍铁渣微粉、粉煤灰用作混凝土掺合料的最佳掺量:单掺镍铁渣微粉时,镍铁渣微粉的最佳掺量为15%;复掺镍铁渣微粉和粉煤灰可使两者在混凝土中发生"叠加效应",优势互补,当两者的总掺量为40%,其中镍铁渣微粉掺量为15%时,混凝土的后期强度仍然较高。     

电炉镍铁渣粉对水泥与混凝土性能影响的研究

本文对不同粉磨细度的电炉镍铁渣粉对水泥和混凝土性能的影响进行了系统研究。结果表明，随着电炉镍铁渣粉掺量增加，水泥净浆需水性略有增大，水泥凝结时间有所延长，水泥3d和28d强度明显降低，但90d强度变化不明显；随着镍铁渣粉比表面积增大（350m2/kg至530m2/kg），水泥28d和90d强度有所提高。水泥中掺加镍铁渣粉，水泥早期干缩率略有增加，但其后期干缩率低于不掺的水泥样品，提高了水泥抗硫酸盐侵蚀能力，降低水化热。 电炉镍铁渣中MgO以钙镁铁橄榄石形式存在，不会对水泥体积安定性产生影响。混凝土中掺入适量电炉镍铁渣粉，混凝土力学性能、抗冻性、抗碳化能力均优于掺Ⅱ级粉煤灰或与之相近。     

镍铁渣砂对泡沫混凝土孔结构及收缩开裂性能的影响

本文采用镍铁渣机制砂(简称镍铁渣砂)制备泡沫混凝土,研究镍铁渣砂对泡沫混凝土抗压强度、变形及收缩开裂的影响,并采用SEM、X-CT研究泡沫混凝土微观结构。结果表明,镍铁渣砂掺量为5%(质量分数,下同)时泡沫混凝土的抗压强度最高,而镍铁渣砂掺量超过10%时会引入界面缺陷,降低混凝土的强度。镍铁渣砂能够约束基体的变形,减少水泥用量,降低泡沫混凝土的收缩,提高其抗裂性能。当镍铁渣砂掺量由0%增加到20%时,泡沫混凝土的抗裂等级由V级提高到II级。镍铁渣砂具有作为泡沫混凝土生产原料的潜力。     

镍铁渣粉磨性能及助磨剂对其助磨效果的研究

研究了粉磨时间对原镍铁渣和除铁镍铁渣细度的影响,并对不同细度的除铁镍铁渣微粉进行活性测试,确定了除铁镍铁渣的最佳粉磨细度;分别选用三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、乙二醇、木质素磺酸钙以及HY复合助磨剂,研究了不同助磨剂对除铁镍铁渣的助磨效果,并利用XRD、SEM等方法对试样进行分析。研究结果表明：HY复合助磨剂助磨效果明显优于单组分助磨剂,可显著提高镍铁渣微粉的细度、比表面积和活性,改善镍铁渣微粉的颗粒分布,并对镍铁渣微粉-水泥复合胶凝材料体系的凝结时间、安定性等物理性能无不良影响。     

镍铁渣—水泥复合胶凝材料化学活化的研究

研究了单组份激发剂氧化钙、水玻璃、硫酸钠对镍铁渣—水泥复合胶凝材料强度及镍铁渣活性的影响,在此基础上,制备了一种高效复合激发剂-HY,并利用XRD、SEM等方法对试样进行分析。研究表明:激发剂能激发镍铁渣的潜在活性,使镍铁渣—水泥复合胶凝材料体系水化硬化后的结构更加致密,其中复合激发剂-HY的激发效果最好,使复合胶凝材料7d、28d抗压强度分别提升了6.0MPa和6.2MPa。     

高炉镍铁渣粉在水泥基复合胶凝材料中的水化特性研究

通过对不同高炉镍铁渣掺量的水泥-高炉镍铁渣粉复合胶凝材料水化放热速率、高炉镍铁渣粉的反应程度、硬化浆体化学结合水含量以及水化产物中C-S-H凝胶Ca/Si的测定,分别研究了水泥-高炉镍铁渣粉复合胶凝材料的早期、中长期水化进程、浆体微观形貌以及水化产物特点等水化特性.研究结果表明:高炉镍铁渣的掺入会降低水化放热速率,并推迟水化加速期放热峰的出现时间;在复合胶凝体系中,随着高炉镍铁渣粉掺量的增大,其反应程度和硬化浆体中化学结合水含量将降低.复合胶凝材料水化生成的C-S-H凝胶的Ca/Si低于水泥,且随着水化的进行呈降低趋势;高炉镍铁渣粉中的Al,在水化过程中会取代部分Si进入C-S-H凝胶中,形成C-A-S-H凝胶.     

镍铁渣用作混合材对水泥性能影响的研究

研究了镍铁渣单掺作为混合材对水泥标准稠度需水量、凝结时间、强度等性能的影响,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、微量热仪等检测手段,揭示镍铁渣复合水泥微观结构与宏观性能之间的联系,并研究了镍铁渣与矿粉复掺对水泥强度的影响.研究结果表明,随着镍铁渣掺量的增加,水泥标准稠度需水量、凝结时间逐渐增加,强度逐渐降低;镍铁渣能显著降低水泥体系的水化热,降低水泥浆体孔隙率,提高浆体结构致密度;镍铁渣与矿粉复掺有助于水泥强度的发展,同时掺加镍铁渣与矿粉的水泥体系的安定性均合格.     

辊磨粉磨镍铁渣粉用作混凝土掺合料的性能研究

以工业辊磨生产的镍铁渣粉产品为研究对象,对其基本性能进行检测,分别以30%和40%等质量替代水泥,研究其用作矿物掺合料对混凝土力学性能、工作性能和耐久性等性能的影响,并与S95级矿粉和Ⅱ级粉煤灰进行比较。研究结果表明,掺入镍铁渣粉的混凝土力学性能和坍落度较矿粉和粉煤灰混凝土略差;凝结时间与矿粉比较接近,但比Ⅱ级粉煤灰混凝土凝结时间短;在适当掺量时,镍铁渣粉混凝土的抗冻性和抗碳化性与矿粉和Ⅱ级粉煤灰相当。     

镍铁渣粉对水泥土的强度影响试验研究

为了揭示镍铁渣粉对水泥土性能的影响,结合宏观与微观的试验方法分别对不同镍铁渣粉掺量和龄期的水泥土进行试验研究.宏观进行了水泥土的无侧限抗压强度试验,得到各组配合比下水泥土的强度值;微观进行了水泥土的物相和孔结构试验,得到各组配合比下水泥土的孔径大小和钙矾石的结晶情况.结果表明:镍铁渣粉的活性到28 d龄期后才会更大程度的被激发,早龄期活性很低;20％为镍铁渣粉掺量的较优掺入值;镍铁渣粉活性的发挥主要是与水泥水化产物反应生成钙矾石晶体;微观孔结构试验结果能与无侧限抗压强度试验结果做到很好的相互印证.