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我国自从1970年对废渣提出“综合利用，变废为宝”号召以来，废渣的资源化再利用取得了较大进展，与此同时，近年来随着国民经济各行业对金属镍的需求增加，镍渣也随之增多，但历年累积的镍渣量大，传统镍渣利用方式很难从根本上解决镍渣的堆放问题，基于此，课题以镍渣的“减量化、资源化、无害化”为原则，研究了能够大量消纳利用镍渣的镍渣-矿渣基复合胶凝材料(简称NSg)，并将其成功运用至免烧砖和土壤固化剂领域。 课题将碱激发理论和复合材料理论有机结合，以粉磨镍渣为原料，复掺粒化高炉矿渣共同作为主掺物，采用单因素试验和正交试验相结合的方法，研究了镍渣/矿渣、水泥、钠盐激发剂NS、钙盐激发剂CL对NSg性能的影响，进而确定了镍渣矿渣比为1∶1，水泥、NS、CL掺入量占镍渣-矿渣总质量分别为20％、0.5％、2％的最佳配比，采用最佳配比的NSg初终凝时间分别为170min、239min，7d、28d抗压强度超过24MPa、37 MPa，NSg水解和水化反应产生的水化C-S-H、CAH等凝胶和钙矾石晶体是硬化体强度的主要来源。 课题以所制得的最佳配比的NSg作为镍渣-矿渣基免烧砖的胶结组分，用原状镍渣替代部分天然河砂做骨料，通过对骨料级配、水胶比、胶砂比、成型制度、养护方式的优选最终确定了免烧砖的最合理配比。结果表明:采用原状镍渣∶河砂为2∶1、水胶比0.5、胶砂比1∶3的最合理配比，浇筑成型且常温养护时，镍渣-矿渣基免烧砖28d抗压、冻后、碳化后的抗压强度分别达到26MPa、24 MPa、23 MPa，吸水率、干燥收缩率、冻后质量损失率分别达到9.5％、0.03％、1.1％，软化系数达到0.92，满足《非烧结垃圾尾矿砖》JC422-2007中规定的MU25等级免烧砖性能指标。 课题还研究了NSg在土壤固化剂上的应用，通过在NSg中复掺石灰制备了镍渣-矿渣基土壤固化剂（简称TG），土工试验表明:按石灰∶NSg为5∶6最优配比制备的TG在试验用土中的最佳掺量为8％，8％掺量的TG不仅增大了素土的最大干密度还使其塑性指数降低了45％，TG固化土与水泥固化土的路用性能评价表明:8％掺量的TG固化土7d无侧限抗压强度、水稳系数、冻融循环强度损失率、劈裂抗拉强度均优于水泥土，分别达到4.04 MPa、0.9％、4.23％、0.32 MPa， TG能够将初凝时间延长至10h。课题还采用纤维改性TG，解决膨胀土固化过程中经常出现的脆性破坏，结果表明:纤维改性TG能够显著避免固化土在受压过程中发生脆性破坏，结合XRD、SEM微观表征手段对TG固土产物进行分析，TG固土机制研究表明:化学反应过程是固土作用中的主要过程，反应产物中的凝胶类和钙矾石物质对土体的密实和支撑作用是固化土强度的主要来源。