【摘 要】
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随着建筑行业的蓬勃发展,对于建筑材料的功能和需求量都有了更高的要求,水泥土由于其经济性,抗渗透性以及抗腐蚀等优秀性质,在工程建设中发挥了不可忽视的影响力。此外,我国每年生产大批金属材料的同时,也留下了大量的工业固体废渣,而镍铁渣作为国内四大冶金废渣在其中占有很大比重。我国目前对于镍铁渣的资源化利用水平还不足以覆盖如此庞大的产量,因此帮助镍铁渣实现综合利用成为了一个具有可持续发展战略意义的课题。本课
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随着建筑行业的蓬勃发展,对于建筑材料的功能和需求量都有了更高的要求,水泥土由于其经济性,抗渗透性以及抗腐蚀等优秀性质,在工程建设中发挥了不可忽视的影响力。此外,我国每年生产大批金属材料的同时,也留下了大量的工业固体废渣,而镍铁渣作为国内四大冶金废渣在其中占有很大比重。我国目前对于镍铁渣的资源化利用水平还不足以覆盖如此庞大的产量,因此帮助镍铁渣实现综合利用成为了一个具有可持续发展战略意义的课题。本课题以工程实际为基础,考虑到镍铁渣粉的经济性、潜在活性以及耐久性等优良性质,将镍铁渣粉和矿粉复合成矿物掺合料加入水泥土中,考察水泥土在动态环境下的力学性能、静态环境下抗剪强度以及其微观机理等特性。在研究范围内,将试验结果进行分析得到下列结论:(1)通过对不同镍铁渣粉掺入量的水泥土开展SHPB试验,得出适量的镍铁渣粉掺入水泥土后,能够增加水泥土的动态强度,随着养护时间的增长镍铁渣粉发挥的增强效果越发显著。镍铁渣粉的掺入会填充水泥土内部的孔隙并且产生类似水泥的水化反应,使水泥土内部更为致密,经过对比得出能够使镍铁渣粉发挥最佳效果的掺入值在40%左右。(2)通过不固结不排水三轴试验研究不同镍铁渣粉掺入量的水泥土样品,得出其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。镍铁渣粉受剪切破坏后,变形性状表现为早龄期塑性变形,随着龄期到达28d后主要为脆性变形。水泥土的静态强度也会随着镍铁渣粉的适量掺入而有所提升,与其动态强度的规律保持一致。试验数据分析得,当掺量为45%时镍铁渣粉水泥土的静态强度达到最佳状态。结合动态试验结果,本文可以得出镍铁渣粉的最优掺量范围为40%至45%。(3)利用激光粒度试验对镍铁渣粉和水泥粉末的粒径分布进行分析,得出镍铁渣粉在离散性、平均粒径大小等方面略小于水泥粉末。利用同步热分析试验和SEM试验对镍铁渣粉水泥土的内部结构以及组成元素进行研究,得出早龄期时镍铁渣粉水泥土内部孔隙很多,但超过28d龄期后水泥土中的镍铁渣粉开始发挥作用,观察到水化产物明显增加,填充了孔隙的同时提升了颗粒间的胶结度,使其强度有大幅度的增加。通过微观试验的分析,可以有效的解释第二、三章镍铁渣粉水泥土动静态环境下所呈现出的力学现象。
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