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含高镁镍渣粉的磷酸钾镁水泥性能试验研究

2020-04-21纪荣健杨建明傅新雨

硅酸盐通报 2020年3期

纪荣健,王 琪,盛 敏,杨建明,傅新雨

(1.盐城工学院土木工程学院,盐城 224051;2.江苏科技大学土木工程与建筑学院,镇江 212005)

0 引 言

我国镍渣排放量巨大,不仅占用了大量土地,还对周边生态环境产生严重不利影响,其资源化利用问题引起了广泛关注。镍渣的组分为SiO2、MgO、Fe2O3、Al2O3和CaO等,可归结为FeO-SiO2系熔渣,其中的矿物相主要以玻璃态物质存在,具有潜在的火山灰活性。目前镍渣主要用作水泥混合材、矿物棉和井下填充材料等,每年的使用量不超过10%。磷酸镁水泥(MPC)是一种新型无机胶凝材料,酸组分和碱组分的中和反应生成了具有胶凝性的磷酸盐[1],MPC在常温下固化,硬化快和早期强度高、体积稳定性好、粘结力强[1-7],在混凝土结构修补材料、钢基材和混凝土结构防腐涂层、防火涂料、有毒废弃物固化剂和核屏蔽材料等领域均有部分应用[2,5]。MPC与富含Ca、Si、Al、Fe的矿物掺合相容性好,矿物掺合料中的Ca、Si、Al、Fe等可与MPC中的酸组分反应,生成具有胶凝性的磷酸盐水化产物填充MPC硬化体的结构缺陷[8-13]。高镁镍渣中富含氧化镁,易造成硅酸盐水泥混凝土的安定性不良,不适宜作为水泥混合材。相反,在MPC体系中,氧化镁为主要的反应组分,且镍渣中的Fe2O3和Al2O3也是MPC体系水化硬化过程中的有益成分。前期研究中,研制的复合缓凝剂[14]解决了MKPC的快凝问题,但水稳定性差和成本高仍是MKPC基材料的应用瓶颈。为此,本研究拟用高镁镍渣粉部分等量替代死烧氧化镁粉作为碱组分制备MKPC,研究其对MKPC浆体性能的影响,期待实现镍渣废弃物的资源化,且达到改善MKPC浆体性能和降低MKPC成本的目的。……

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