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电弧炉镍铁渣砂和镍铁渣粉的组成特性与适用性分析

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材料导报 2019年第22期33卷 3752-3756页

作者：李保亮王月华潘东杨亮张亚梅东南大学材料科学与工程学院江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 泰州职业技术学院建筑工程学院泰州225300 江苏融达新材料股份有限公司南通226532

为了安全高效地利用镍铁渣,采用XRF、XRD、SEM-EDS、TG、FTIR和激光粒度分析等手段,分析了典型电弧炉镍铁渣砂与镍铁渣粉的组成与适用性。结果表明:镍铁渣砂表面含有较多的玻璃体相;镍铁渣中MgO主要存在两种形式,即矿物晶体相和玻璃体相... 详细信息

为了安全高效地利用镍铁渣,采用XRF、XRD、SEM-EDS、TG、FTIR和激光粒度分析等手段,分析了典型电弧炉镍铁渣砂与镍铁渣粉的组成与适用性。结果表明:镍铁渣砂表面含有较多的玻璃体相;镍铁渣中MgO主要存在两种形式,即矿物晶体相和玻璃体相;宜将镍铁渣砂分类使用,即大粒径镍铁渣砂代砂,而小粒径镍铁渣砂磨细作为混凝土掺合料;由于气孔的存在,镍铁渣的压碎值随粒径增大而减小;小粒径镍铁渣粉中Cr含量较少,其他元素分布规律则不明显;镍铁渣粉中少量碳酸盐的存在可能会影响水泥水化产物的组成。

关键词：镍铁渣砂镍铁渣粉组成

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海水环境下镍铁渣粉水泥土的抗渗性能

建筑材料学报 2022年第11期25卷 1190-1194页

作者：陈峰童生豪赖文涛福建江夏学院工程学院福建福州350108 福州大学土木工程学院福建福州350116 福建省交通规划设计院有限公司近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福建福州350001

为研究镍铁渣粉对水泥土渗透性能的影响,采用加压型渗透装置对镍铁渣粉水泥土在清水环境和海水环境下进行渗透试验,并用压汞试验和扫描电镜-能谱分析试验对镍铁渣粉水泥土进行微观分析.结果表明:清水环境和海水环境下镍铁渣粉的掺入均... 详细信息

为研究镍铁渣粉对水泥土渗透性能的影响,采用加压型渗透装置对镍铁渣粉水泥土在清水环境和海水环境下进行渗透试验,并用压汞试验和扫描电镜-能谱分析试验对镍铁渣粉水泥土进行微观分析.结果表明:清水环境和海水环境下镍铁渣粉的掺入均能提升水泥土的抗渗性能,而海水环境下尤为明显;镍铁渣粉掺量超过20%后,镍铁渣粉掺量增加对水泥土抗渗性能的影响逐渐变小;镍铁渣粉能发挥微集料效应和活性效应,减小水泥土的最可几孔径和总孔隙率,增强其抗海水侵蚀性能;镍铁渣粉能使水泥土的微细观结构更加致密,同时能促进水泥土生成具有低钙硅比的水化产物,增强其抗渗性能.

关键词：镍铁渣粉海水环境抗渗性能孔结构微细观结构

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镍铁渣粉对水泥土的强度影响试验研究

硅酸盐通报 2018年第10期37卷 3113-3118页

作者：陈峰福建江夏学院工程学院福州350108

为了揭示镍铁渣粉对水泥土性能的影响,结合宏观与微观的试验方法分别对不同镍铁渣粉掺量和龄期的水泥土进行试验研究。宏观进行了水泥土的无侧限抗压强度试验,得到各组配合比下水泥土的强度值;微观进行了水泥土的物相和孔结构试验,得到... 详细信息

为了揭示镍铁渣粉对水泥土性能的影响,结合宏观与微观的试验方法分别对不同镍铁渣粉掺量和龄期的水泥土进行试验研究。宏观进行了水泥土的无侧限抗压强度试验,得到各组配合比下水泥土的强度值;微观进行了水泥土的物相和孔结构试验,得到各组配合比下水泥土的孔径大小和钙矾石的结晶情况。结果表明:镍铁渣粉的活性到28 d龄期后才会更大程度的被激发,早龄期活性很低; 20%为镍铁渣粉掺量的较优掺入值;镍铁渣粉活性的发挥主要是与水泥水化产物反应生成钙矾石晶体;微观孔结构试验结果能与无侧限抗压强度试验结果做到很好的相互印证。

关键词：镍铁渣粉掺量水泥土无侧限抗压强度微观

海洋环境下镍铁渣粉水泥土强度增强的微观机理研究

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武汉大学学报（工学版） 2022年第7期55卷 682-690页

作者：陈峰童生豪沈世林福建江夏学院工程学院福建福州350108 福州大学环境与资源学院福建福州350116

为了从微观结构上研究镍铁渣粉在海洋环境下对水泥土强度增强的机理,采用压汞(mercury intrusion porosimetry,MIP)法、X射线衍射(diffraction of X-rays,XRD)法、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)法和能谱仪(energy dispersive spectroscopy,EDS)法对镍铁渣粉水泥土进行了试验研究,结果表明:掺入到水泥土的镍铁渣粉能发挥出微集料效应和活性效应、减小水泥土的最可几孔径和总孔隙率,进而缓解海洋环境对水泥土孔隙结构的劣化;镍铁渣粉能较好地发挥其活性效应,能促进生成具有低Ca/Si的水化产物,改善水泥土的组成和微结构,使水泥土结构更密实,有利于提升水泥土的强度,从而缓解海水的侵蚀作用。

关键词：微观结构镍铁渣粉海洋环境水泥土强度

海洋环境下镍铁渣粉水泥土的强度及抗渗性能研究

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海洋环境下镍铁渣粉水泥土的强度及抗渗性能研究

作者：童生豪福州大学

学位级别：硕士

随着社会经济和城市建设的迅猛发展,给现代工程建设技术带来了快速发展的机遇,同时现代海洋开发的可持续发展战略越来越受到重视。水泥土凭借因地制宜、就地取材和施工灵活等特性,在海岸工程、海岛工程和海底隧道等海洋岩土工程发挥出... 详细信息

随着社会经济和城市建设的迅猛发展,给现代工程建设技术带来了快速发展的机遇,同时现代海洋开发的可持续发展战略越来越受到重视。水泥土凭借因地制宜、就地取材和施工灵活等特性,在海岸工程、海岛工程和海底隧道等海洋岩土工程发挥出不可替代的作用。另一方面,镍铁渣为冶炼镍合金时排放的工业固体废渣,是中国四大冶金废渣之一。目前我国对镍铁渣的综合利用还相对较低,若处理不当甚至会对环境造成严重污染,镍铁渣粉的循环再利用属于可持续发展战略的重要课题。将镍铁渣粉运用于建筑材料中,不仅能有效消纳镍铁废渣,解决废渣堆积问题,甚至能创造出新的经济增长点。本课题从工程实际出发,考虑镍铁渣粉具有潜在活性、价格低廉、耐久性好等特点,将镍铁渣粉作为掺和料掺入到水泥土中,考察水泥土在海洋环境下的强度性能、抗渗性能及固化机理等特性。首先,为了适应工程中水泥土所遇到海洋环境场地情况,将水泥土置于清水环境和海洋环境中进行对比浸泡养护。通过水泥土的表观特征可知,海洋环境对水泥土的侵蚀作用具有一定的空间效应,由表及里其侵蚀痕迹逐渐减弱,同时掺入镍铁渣粉能很好地缓解海洋环境的侵蚀作用。利用水泥土的无侧限抗压强度试验,得到海洋环境下水泥土的强度增长与环境侵蚀作用同时进行,28d龄期后海洋环境对其强度的劣化作用明显,并随时间推移呈现劣化作用增强的趋势。掺入镍铁渣粉能使水泥土的强度增强,并缓解海洋环境对其强度的劣化,得到有利于水泥土强度性能的最优镍铁渣粉掺入值为40%。其次,水泥土中掺入一定量的镍铁渣粉能有效降低其渗透系数,即提升水泥土的抗渗性能。早龄期时海洋环境对水泥土的抗渗性能影响较小,其渗透系数与清水环境的渗透系数基本一致,而28d龄期后海洋环境下水泥土的抗渗性能大幅度降低,且随龄期增长而降低。然而将镍铁渣粉掺入到水泥土中同样能缓解海洋环境对其抗渗性能的劣化,并得到40%的较优掺入值,同时建立渗透系数随镍渣粉掺量和龄期变化的回归曲线方程。再者,通过电化学加速镍铁渣粉水泥土中钢筋锈蚀的试验,得到简便评价水泥土抗渗性能的新方法。试验结果表明,海洋环境会导致水泥土中钢筋自腐蚀电位减小,实际锈蚀率增大,即海洋环境对水泥土的抗渗性能具有不利影响,同时掺镍铁渣粉能缓解此不利影响,并得到40%的较优值,其评价水泥土的抗渗性能的结果与传统渗透试验一致。最后,基于水泥土的压汞试验、XRD试验和SEM-EDS试验,进一步研究了掺入镍铁渣粉对水泥土性能的提升机理。试验结果表明,镍铁渣粉在水泥土中发挥出来了微集料效应、形貌效应和活性效应,不仅提升了水泥土基体的密实程度,阻碍了海洋环境中侵蚀离子的入侵,而且镍铁渣粉活性较低,甚至能促使水泥土生成低Ca/Si的水化产物。因此掺镍铁渣粉能增强水泥土抗海洋环境侵蚀的能力。

关键词：水泥土镍铁渣粉海洋环境抗压强度抗渗性能微观结构

镍铁渣粉水泥固化砂土剪切强度与应力应变关系研究

同方学位论文库评论

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湖南文理学院学报（自然科学版） 2023年第2期35卷 78-82,95页

作者：邱俊峰叶晨峰陈峰郑铖杰近海公路建设与养护新材料技术应用交通运输行业研发中心福建福州350004 福建江夏学院工程学院福建福州350108 福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350108

将镍铁渣粉和矿粉复合成矿物掺合料加入水泥固化砂土中,考察固化土在三轴压力作用下的力学性能和强度指标等。以固化土在不同条件下的应力应变关系、抗剪强度性能以及剪切破坏性状为研究对象,开展了不固结不排水三轴试验,结果表明:镍铁... 详细信息

将镍铁渣粉和矿粉复合成矿物掺合料加入水泥固化砂土中,考察固化土在三轴压力作用下的力学性能和强度指标等。以固化土在不同条件下的应力应变关系、抗剪强度性能以及剪切破坏性状为研究对象,开展了不固结不排水三轴试验,结果表明:镍铁渣粉水泥固化砂土受剪切破坏后,变形性状在早龄期表现为塑性变形,龄期到达28 d后表现为脆性变形;固化土的静态强度也会随着镍铁渣粉的适量掺入而有所提升;当掺量为水泥用量的45%时镍铁渣粉水泥固化砂土的静态强度达到最佳状态,因此镍铁渣粉的最优掺量范围为40%至45%。

关键词：镍铁渣粉剪切强度应力应变砂土

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镍铁渣粉水泥土的固化机理试验研究

水利与建筑工程学报 2020年第1期18卷 122-127页

作者：陈金辉中国电建集团福建工程有限公司福建福州350008

为了研究镍铁渣粉水泥土的固化机理,从滨海区域工程实际出发,将镍铁渣粉等量替代水泥质量掺入到水泥中,结合XRD试验、SEM试验和压汞试验对镍铁渣粉水泥土的固化机理进行分析,从而实现以宏观和微观相结合的方式来考察其在海洋环境下的强... 详细信息

为了研究镍铁渣粉水泥土的固化机理,从滨海区域工程实际出发,将镍铁渣粉等量替代水泥质量掺入到水泥中,结合XRD试验、SEM试验和压汞试验对镍铁渣粉水泥土的固化机理进行分析,从而实现以宏观和微观相结合的方式来考察其在海洋环境下的强度及抗渗性能。结果表明:水泥石中掺与镍铁渣粉,其物相种类不发生改变,主要为Ca(OH)2、C3S、C2S、CaCO3和SiO2这五种物相;镍铁渣粉水泥土的孔径在7 d和28 d时走势及大小变化不显著,而60 d龄期以后,总孔隙体积和最可几孔径逐渐减小;随着龄期的增长,镍铁渣粉水泥土中的水泥水化产物增加,其孔隙逐渐消失,镍铁渣粉开始发挥作用并且其微观结构整体性愈发增强。

关键词：镍铁渣粉固化机理水泥土龄期活性

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镍铁渣粉复合水泥土特性试验及测试结果分析

粘接 2023年第1期50卷 144-147页

作者：杨鹏辉余文洋河南交投商罗高速公路有限公司河南郑州450000

为有效利用镍铁渣粉,通过室内力学特性试验和水稳定性试验,研究了掺镍铁渣粉水泥土工程性能。结果表明:养生龄期超过28 d,1%镍铁渣粉掺量的水泥土抗压强度最大;养生龄期前28 d,镍铁渣粉水泥土抗压强度和水稳系数随镍铁渣粉掺量增加而逐... 详细信息

为有效利用镍铁渣粉,通过室内力学特性试验和水稳定性试验,研究了掺镍铁渣粉水泥土工程性能。结果表明:养生龄期超过28 d,1%镍铁渣粉掺量的水泥土抗压强度最大;养生龄期前28 d,镍铁渣粉水泥土抗压强度和水稳系数随镍铁渣粉掺量增加而逐渐降低,镍铁渣粉增加1%,抗压强度至少降低6.1%,水稳系数平均降低2.8%。镍铁渣粉水泥土抗压强度和水稳系数与养生龄期曲线呈良好的对数关系,养生龄期超过28 d后,抗压强度和水稳系数增长速率减小,逐渐趋于稳定值;干湿条件下,水泥土掺入镍铁渣粉后干湿残留强度比降低,不同镍铁渣粉掺量的水泥土干湿残留强度比随干湿次数增加呈线性趋势降低,干湿增加1次,干湿残留强度比约降低5%。

关键词：镍铁渣粉水泥土无侧限抗压强度水稳系数

镍铁渣粉掺量对於泥固化土的剪切强度影响研究

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水利与建筑工程学报 2021年第6期19卷 46-49,104页

作者：陈开荣陈峰郑铖杰沈世林中国电建集团福建工程有限公司福建福州350008 福建江夏学院工程学院福建福州350108 福州大学紫金地质与矿业学院福建福州350116

滩涂围垦区的工程开发,常采取水泥土加固技术来进行地基处理,海水的侵蚀作用会导致加固土体的抗剪切强度变低,影响固化效果。为了研究镍铁渣粉掺量在不易排水、施工周期短的工况下对於泥固化土的剪切强度影响,采用不固结不排水三轴剪切... 详细信息

滩涂围垦区的工程开发,常采取水泥土加固技术来进行地基处理,海水的侵蚀作用会导致加固土体的抗剪切强度变低,影响固化效果。为了研究镍铁渣粉掺量在不易排水、施工周期短的工况下对於泥固化土的剪切强度影响,采用不固结不排水三轴剪切试验。试验表明:镍铁渣粉掺量对水泥土的黏聚力有较明显的影响,而内摩擦角受镍铁渣粉掺量的影响并不显著;在镍铁渣粉掺量的最大限度范围内黏聚力随镍铁渣粉掺量的增长而增长,呈现单峰趋势,掺量超过45%后呈现下降趋势,并且在养护60 d后,镍铁渣粉淤泥水泥土的黏聚力已经达到了321.1 kPa,由此可以判断出在镍铁渣粉掺量为45%时能让镍铁渣粉在水泥土中发挥较好的效能,从而增强水泥土内部结构的黏聚力。对镍铁渣粉在电力建设工程中的应用和环境保护具有参考意义。

关键词：镍铁渣粉固化於泥剪切强度内摩擦角黏聚力