矿物掺合料改性铜镍渣胶凝材料的性能研究

发布时间：2024-02-27 15:23

　　随着有色金属产业的迅猛发展,铜镍冶炼渣大面积堆放造成的环境污染问题也日益突出,研究以铜镍渣为原料的建筑胶凝材料具有"利废为宝"的现实意义。然而,前期工作表明铜镍渣胶凝材料在单独碱激发条件下的胶凝性能和力学性能均不理想。本研究旨在利用2种矿物掺合料来加速激发铜镍渣胶凝材料以提高其力学性能,并利用XRD、FTIR和SEM等测试方法来分析掺合料的改性效果和改性机理。结果表明:粉煤灰和矿渣粉作为掺合料均能提高NaOH激发下铜镍渣胶凝材料的力学性能,其中矿渣粉的改性效果更为显著。微观结构分析表明:矿物掺合料能够弥补铜镍渣中钙源不足的缺陷,生成更多C-S-H凝胶的同时也起到了加速激发的效果。

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【部分图文】：

图1铜镍渣XRD谱图

通过X射线衍射仪（D8advance型，德国Bruker公司）进行铜镍渣的XRD测试（测试靶材选用Cu靶，扫描速率为2°/min，扫描范围为5°～60°，步长为0.02°），结果如图1所示。测试结果表明铜镍渣的主要物相是结晶相和玻璃相，成分主要是铁橄榄石（2FeO·SiO2....

图2粉煤灰和矿渣粉的XRD图谱

通过X射线衍射仪（D8advance型，德国Bruker公司）对2种矿物掺合料进行XRD测试（测试参数不变），测试结果如图2所示。对比分析可知，粉煤灰中的物质组成比较复杂，除了玻璃相还有莫来石、石英和磁铁矿等物相，而矿渣粉的XRD图谱中只有20°～40°之间存在一个“弥散峰”，....

图3NaOH掺量对CNSCMs抗压强度的影响

本试验主要考察粉煤灰掺量的影响。表3为掺入粉煤灰后各组试验的设计配比，粉煤灰的掺入量均小于50%。原料有铜镍渣、粉煤灰和水，选用NaOH作为激发剂。图4为粉煤灰改性CNSCMs在各龄期下的抗压强度值。可以看出，粉煤灰对铜镍渣的加速激发改性效果明显，各龄期抗压强度均较改性前有较大....

图4粉煤灰掺量对CNSCMs抗压强度的影响

(1）样品产物XRD分析。图5为28d养护条件下添加不同粉煤灰掺量的CNSCMs的XRD测试结果。如图所示，铜镍渣中铁橄榄石和镁橄榄石的衍射峰强度随着粉煤灰掺量的增加逐渐减弱，说明铜镍渣中主要矿物的结构发生了改变，可能与NaOH和铜镍渣混合发生的溶蚀反应有关。另外，图谱在20....

本文编号：3912666