单组分电炉镍渣基地聚物修补材料制备与性能调控

为利用具有潜在活性的固体废弃物电炉镍渣,制备单组分电炉镍渣基地聚物修补砂浆.基于正交实验和极差分析,通过掺入掺合料并改变碱模数和碱当量等关键影响因素,对地聚物砂浆各项修补性能进行调控,获取满足修补性能的最优配合比,确定各因素对修补性能的影响主次.结果表明,最优配比是矿渣掺量为30%,粉煤灰掺量为30%,碱模数为1.2,碱当量为6.5%,其28 d抗压、抗折强度分别为90.29、9.23 MPa,干燥收缩率为0.56×10-3,14 d拉伸粘结强度为3.64 MPa,满足修补砂浆规范要求.经比较,矿渣掺量对修补砂浆性能调控影响最为显著.

细度对电炉镍渣水化活性的影响

通过X射线衍射(XRD)、热重(TG/DTG)、傅里叶变换红外光谱、化学结合水、压汞试验、抗压强度等试验方法,研究了细度对电炉镍渣的活性的影响。研究结果表明:水泥-镍渣硬化浆体中没有不同于水泥的晶态水化产物出现;普通镍渣和超细镍渣均可降低硬化体中氢氧化钙的含量,但超细镍渣的降低作用更明显;普通镍渣可使硬化体化学结合水显著降低,但掺超细镍渣粉可以明显缓解不利作用的大小;掺超细镍渣硬化浆体的链状Si-O键数量与孤岛Si-O键数量之比Q_2/Q_1值虽然略低于纯水泥,但远高于普通镍渣;高掺量(35%)的普通镍渣和超细镍渣对孔隙结构有劣化作用,而低掺量(20%)时则不明显;普通镍渣到龄期60 d才能促进抗氯离子渗透性提高,而超细镍渣粉在28 d时就有促进作用;普通镍渣和超细镍渣对混凝土强度在各龄期时都有不良影响,但在低掺量(20%)时,进一步磨细可明显降低长龄期(60 d)时的强度劣化水平。

碱激发电炉镍渣的反应产物性能

为研究碱激发电炉镍渣的反应产物性能,使用氢氧化钠和水玻璃两种激发剂对电炉镍渣进行激发,测定反应放热、砂浆抗压强度、产物形貌和结构。试验结果表明：5%掺量的氢氧化钠激发电炉镍渣砂浆抗压强度最大;水玻璃掺量10%时,激发电炉镍渣的最佳模数为0.5;碱度高有利于前期抗压强度的增加,而硅酸根离子则有利于后期抗压强度的增加;无论使用氢氧化钠还是水玻璃,碱激发电炉镍渣只生成非晶态产物,且氢氧化钠激发电炉镍渣生成的凝胶较水玻璃激发生成的更为致密;相较于原料,碱激发电炉镍渣生成了硅氧连接聚合度更高的产物,但无法形成新配位形式的铝氧连接结构。