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镍渣作为一种工业废渣,占用土地且污染环境;但它有一定的活性,采用碱激发技术,可制备成性能较好的碱激发胶凝材料。现有的碱激发水泥大多以双组份形式存在,且凝结时间较短,不利在工程中推广应用。本文旨在制备出一种单组份碱激发镍渣水泥(SN),只需加水就能直接使用,且凝结时间能满足施工的要求,变废为宝,环保效益明显。以镍渣为激发对象,在A(NaOH激发剂)、B(Na2S04和普通硅酸盐水泥(OPC)复合激发剂)、C(Na2C03和OPC复合激发剂)、D(Na2S04、NaOH与OPC复合激发剂)(OPC等质量取代镍渣)4种激发体系下,研究了激发剂掺量对SN标准稠度用水量、凝结时间、抗折和抗压强度的影响。利用XRD、FSEM-EDS、IR、同步热分析和孔径分析等微观测试手段研究了 SN的水化产物种类、形貌和孔结构等。得出最优配合比(ZY),并对比研究了 ZY混凝土和OPC混凝土的基本性能和抗硫酸盐侵蚀性能。研究结果表明:1、对于体系C,其主要水化产物为C-S-H、C-A-H和方解石。Na2C03掺量从2%增至8%(OPC掺量10%)时,凝结时间缩短,方解石增多,平均孔径减小,无害孔和少害孔比例增加,抗折和抗压强度增大;OPC掺量从10%增至40%(Na2C03掺量为6%)时,凝结时间缩短,方解石增多,平均孔径减小,无害孔比例增加,抗折和抗压强度增大。综合考虑成本、凝结时间、抗折和抗压强度,得出最优SN配合比(ZY),其镍渣:OPC:Na2C03的质量比为80:20:6。ZY水泥胶砂28 d抗折和抗压强度分别为8.4 MPa和45.3 MPa,达到P.042.5水泥的要求,且成本降低了 16.4%,有较好的应用前景。2、当体系A中NaOH掺量为8%,体系B、C和D中的OPC等量取代10%的镍渣,且这三种体系中还分别掺有8%Na2S04、8%Na2C03和4%Na2S04+4%NaOH,Na2S04激发效果较差,体系B的28 d抗折和抗压强度最低;体系D水化产物中含有AFt和钠钙硅铝酸盐,对孔隙具有填充作用,所以28 d抗折和抗压强度最高;体系C生成的方解石具有填充效应,其抗折和抗压强度比体系D的略低。3、在水泥用量、体积砂率和水胶比相同情况下,采用ZY的混凝土工作性能优于普通硅酸盐水泥混凝土,其抗压强度略小于普通硅酸盐水泥混凝土,但弹性模量相差较小,且抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥混凝土。