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1、2017年第7期混凝土与水泥制品2017No.77月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCTSJuly镍渣和超细硅灰对硅酸盐水泥水化性能的影响1,211322王顺祥,吴其胜,诸华军,闵治安,顾红霞,吴阳(1.盐城工学院材料工程学院,224051；2.江苏大学材料科学与工程学院,镇江212013；3.北京化工大学材料科学与工程学院,100029)摘要：富硅镁冶金镍渣是一种具有潜在火山灰活性的固体废弃物,可通过超细硅灰改性激发潜在活性,使其在硅酸盐水泥中火山灰反应充分,形成致密的网络状C-S-H凝胶,针刺状AFt等水化产物。抗压强度、粒度分布
2、、比表面积、水化热、孔径分布、TG-DSC、SEM等宏观及微观测试表明,熟料：镍渣：硅灰：石膏=85%：5%：5%：5%体系的28d抗压强度可达67.1MPa,较空白样高近7MPa；水化诱导前期放热量峰值为0.19379J/g,水化加速期放热量峰值为0.25262J/g；体系1的28d水化试样粉末2~50nm细孔所占比例为51%,可明显观察到C-S-H凝胶,AFt等水化产物。关键词：镍渣；超细硅灰；机械活化；水化产物Abstract:Asthesolidwaste,thenickelslagmetallurgicallywithsiliconandmagn
3、esiumelements(brieflycalled“nickelslag”)hasthepotentialpozzolanicactivity.Inordertogetpozzolanicactivityintheportlandcement,thepotentialactivityofslagisstimulatedbysuperfinesilicafume.Asaresult,manyhydrationProducts,suchascompactnetstructureofC-S-HgelandneedlelikeAFthasformed.Macr
4、oandmicrotestinghavebeencarriedout,suchascompressivestrengthtest,particlesizedistribution,specialsurfacearea,heatofhydration,poresizedistribution,TG-DSCandSEMtests.Theresultsshowthatthebestformulaofrawmaterialsisclinker:nickelslag:silicafume:gypsum=85%:5%:5%:5%.Its28dcompressivest
5、rengthis67.1MPaand7MPalargerthantheblanksample’s.Whenitcarriesonhydrationreaction,thepeakofinductionperiodhydrationheatis0.19379J/gandtheaccelerationperiodis0.25262J/g.ThesystemNo.128dsamplepowder’s2~50nmmicroporeproportionis51%.Inallhydratedsamples,thedifferenthydrationproducts,s
6、uchasC-S-HgelandAFtcanbedariauslyfoumd.Keywords:Nickelslag;Supersilicafume;Mechanicalactivation;Hydrationproducts中图分类号：TQ172.4文献标识码：A文章编号：1000-4637(2017)07-81-050前言目前,镍渣主要用于制备建筑材料,包括水泥、镍渣是在冶炼金属镍过程中排放的一种工业混凝土掺合料、水泥制品等,也可生产微晶玻璃、陶[1-4][11]废渣,即在冶炼镍过程中所形成的以Fe2O3、SiO2瓷或作为井下填充材料等。然而,镍渣的资
7、源化利为主要成分的熔融物经水淬后形成的粒化炉渣,通用还存在f-MgO转变成Mg(OH)2导致的体积稳定常生产1t镍约产生30~50t镍渣。2010年,我国的镍性不良和潜在火山灰活性较低的问题。高活性超细消耗量将近40万t,2014年后每年消耗量超过45硅灰的粒子尺寸接近纳米级,并具有量子效应和优[5][12-13]万t,约产生2000~3500万t镍渣。异的表面与界面性能。本文将镍渣与超细硅灰镍渣的高温熔融物经过水淬后会形成一种粒混掺,改善镍渣的低潜在火山灰活性,并降低水泥化炉渣,其化学成分因矿石来源和冶炼工艺的不同硬化浆体和过渡区中的孔隙率,与Ca(OH
8、)2反应生[6-9][14-15]而有较大的差异,其中,SiO2含
