镍作为不锈钢的必需合金元素,以镍铁合金为载体加入到不锈钢生产中,既能有效提高镍矿利用率,又能显著降低生产能耗,提高生产效率。随着不锈钢行业的迅猛发展,镍铁合金的需求量和生产规模日益增大,极大地推动了红土镍矿经矿热炉冶炼镍铁合金工厂的大量涌现,由此产生大量镍铁合金矿热炉渣,日益成为影响生态环境的严重问题。本论文通过粉磨和热处理-粉磨两条技术路线制备了不同活性的镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料,研究了这些辅助胶凝材料对水泥基复合胶凝体系工作性能、力学性能和部分耐久性能的影响。镍铁合金矿热炉渣用作水泥混凝土辅助胶凝材料,不仅减少了其对环境的污染及土地资源浪费,也减少了胶结材中水泥用量,从而间接地减少了由于生产水泥而导致的能源、资源消耗及CO2的排放,具有良好的推广应用前景。论文取得的主要研究结论如下:①镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料具有减水、增塑效应,随着掺量的增加,复合胶凝体系标准稠度用水量逐渐减少,胶砂流动度逐渐增大,工作性能明显提高;②随着镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料掺量的增加,不同龄期下水泥净浆强度和胶砂抗压强度均逐渐降低;28d胶砂抗折强度则先增加,掺量超过10%后逐渐降低;胶砂强度折压比逐渐提高,也就是说,镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料对提高复合胶凝体系的延性有利;火山灰效应数值分析结果表明:两种镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料均能提高复合胶凝体系的火山灰效应比强度及火山灰效应强度贡献率;③镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料明显改善了混凝土体系的工作性能;通过与矿渣粉复掺,充分利用矿渣粉的后期增强效应和镍铁合金矿热炉渣粉的减水增塑效应,当两组份掺量均控制在5%左右时,混凝土体系工作性能和后期力学性能均有明显的提高;掺量为10%的镍铁合金矿热炉渣对混凝土的28d抗碳化性能有一定的提高,镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料具有减少水泥石体系干燥收缩的效应;④返炉处理不影响镍铁合金矿热炉渣粉的减水增塑效应。经返炉急冷处理的四种温度镍铁合金矿热炉渣粉既能提高水泥胶砂的抗折强度,也能提高抗压强度,其中,掺量为10%时,800℃返炉渣综合效果最佳。返炉处理不影响镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料减少水泥石体系干燥收缩的效应。以上研究结论表明,镍铁合金矿热炉渣辅助胶凝材料具有减水增塑、增强、减缩、抗碳化等多种有利效应,适宜进行推广应用。