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本论文从固体废弃物资源化利用的角度出发,基于碱激发矿渣水泥的原理,通过添加激发剂的方式,将铁合金渣这一工业固体废弃物制备成用以替代水泥的无熟料胶凝材料,实现了铁合金渣的资源化利用,从而节约了资源也保护了环境。
将铁合金渣磨细,使其比表面积达到4000cm2/g,即完成了其物理激发过程,采用国标法测试,证明其具有潜在的水硬活性和火山灰活性,单独添加激发剂NH或NG后,能使其具有一定的物理力学强度,但这种强度较低。联合使用两种激发剂,可以将铁合金渣的活性很好的激发出来,这说明两种激发剂之间具有良好的协同效应。通过激发剂配比优化试验,综合考虑经济因素及安定性问题,确定最优配比,即NH、NG的添加量都为10﹪。
采用国标方法制作胶砂试块,并且判定其强度等级。证明该铁合金渣按照最优配比添加激发剂NH、NG后所制备的胶凝材料,其物理力学强度可以达到标号为42.5的普通硅酸盐水泥的强度要求。
通过拍摄电子显微镜照片,探讨了该种胶凝材料水化后,随龄期的增长,其微观结构的变化情况。电镜照片中清晰地看到了C-S-H凝胶的生长变化过程,通过X衍射,分析了该种胶凝材料水化后生成的晶体物质,
探讨了铁合金渣经化学激发后的水化机理,分析了钙矾石的反应历程,以及钙矾石生成速度的控制因素。
本论文制备的胶凝材料80﹪为铁合金渣这种固体废弃物,大力推广应用不仅可以解决铁合金渣的大量堆放所带来的环境问题,而且具有良好的经济效益。