03、固化作用

1、软土固化

软土强度和压实度差影响路基寿命，一般采用固化材料（石灰和水泥）实现软土固化，水泥固化剂强度虽达要求，但成本高、水稳定性较差; 石灰固化材料成本低，但效果也较差。此外，还有二灰固化剂（粉煤灰、石灰），但因强度和水稳定性都差使用不多。宁夏镁渣年产量约160万t，居全国第二，粉砂土路基液化现象严重，加入镁渣对高含水水泥粉砂土进行固化，水泥中OH-激发镁渣活性，改善颗粒间的胶结黏附力，粉砂土液化现象明显改善，7、28d粉砂土黏聚力分别增加了103.0%、73. 8%，使得土样变形由柔性变形转化为脆性变形。

2、固化/稳定法

水泥价廉易得、处理成本低且效果好而广泛用作固化剂，火山灰活性粉煤灰活性来自于内部高稳定性的玻璃体，需添加一定石灰和硫酸盐充分激发其活性，镁渣固化时需额外添加硫酸盐。在混凝土制作时适当的含量水可使水泥充分进行水化和凝固反应，球磨物料可均匀物料并增大比表面积，改善水泥的水化能力。通过水泥水化产物对废渣物理包容和吸附，实现固化，但目前未出现镁渣自身固化，镁渣多用于固化/稳定重金属。

镁渣固化/稳定重金属工艺效果明显、工艺时间短且适应性广、操作简单，具有很高的使用价值。陈玉洁等利用镁渣及粉煤灰混合渣处理污酸渣，实现铜和镉的固化/稳定，镁渣的添加并未改变污酸渣内物相，仅影响衍射峰的强弱。该课题组在污酸渣内添加60%镁还原渣后，Pb主要以PbSO4、PbO和CdO·PbO2形式存在；掺杂60%镁渣的污酸渣经1150℃、6h高温处理，产生了 CaO·Al2O3·SiO2的胶凝体系及C3A相，优化了固化/稳定重金属Pb的效果。

此外，利用镁渣改善膨胀土路基，膨胀土塑性指数、液限、自由膨胀率均发生显著改善，无侧限抗剪和抗压强度都先增后减，当添加15%镁渣时强度最大。

04、建筑方面

1、胶凝材料

含有活性的阳离子和高水化活性的镁渣，水化后转化为硅酸钙凝胶，但产物内部［SiO4］4－链易丢失形成杂化物结构，为改善凝胶耐久性，添加一定细粒度的硅酸盐水泥或其熟料、细矿渣，水泥基胶凝材料具有自收缩性缺点，需添加粉化膨胀性镁渣进行控制。张战刚等采用镁渣、石膏以及水泥、粉煤灰、碱性激发剂制得新型胶凝材料，镁渣与粉煤灰比影响产品性能，5∶5时胶凝材料的强度和力学性能最优，10%石膏、15%水泥，所得产品性能较好。

肖力光等发现选用“先混合后磨”方法，且细矿渣与镁渣含量相等时，产品强度最高，若再加入辅助3种碱激发剂（CaSO4、水玻璃、NaSO4），强度性能均满足32.5强度复合水泥要求。此方法所得胶凝材料可用于制备低密度、高强度、高耐久性的新型 墙体材料，成本低廉，工艺简单，产品性能优，为胶凝材料后续处理提供新的思路。肖力光等将自主镁渣胶凝材料、其他外加剂及EPS超轻集料制成质轻、耐久性好、高强度的墙体材料，28d 抗压强度为6.5 MPa，－25～25℃温度25次冻融循环下墙体材料强度损失为10%，质量损失不到1%。

当胶凝材料主料（镁渣、粉煤灰、铁粉、硅灰、水渣、钢渣、河砂）∶纤维∶树脂=70～90∶1～8∶1～10时可生产镁渣纤维增强板，物料球磨至细度100目以上，搅拌1min，然后加水制坯并多级碾压一次成型，入釜蒸压养护10h，成本低，超低消耗，工业效率高，具有极大应用市场。目前已有轻烧氧化镁所得改性硫氧镁水泥胶凝体系固化含氰废渣，部分含氰废渣参与胶结水化过程阻碍CN－，还提供骨架作用增大强度，后续可研究镁固废胶凝材料固化含氰废渣工艺和机理，实现科学处置危险废弃物。

2、混凝土膨胀剂

混凝土硬化时易因失水导致干缩和因温降引起的冷缩，为控制混凝土的收缩开裂需添加膨胀剂进行改善以提高耐久性，冶金废渣镁渣或钢渣常用作此类膨胀剂。镁渣中钙、镁氧化物发生水合反应后均得到膨胀性的氢氧化物，体积膨胀率各自为97.9%、148%，单使用镁渣且在水中养护7d后，无法满足标准混凝土膨胀剂要求，需添加激发剂改善镁渣性能，如石膏激发镁渣火山灰活性，石灰加快水化过程改善其早期的膨胀性能，添加后各养护龄期下均达到混凝土膨胀剂的强度和限制膨胀率要求。

另外，镁渣改性沥青影响因素包括粉胶比、粒度、镁渣掺量，粉胶比影响改性沥青性能最显著，其次是镁渣添加量，最后是粒度，增大沥青黏结性能物相表现为滑石粉＞镁渣＞石灰石粉。此外，镁渣表面形态、镁渣起始量均影响沥青黏结性，随着镁渣用量增加，对应的影响程度也更为明显，但镁渣沥青铺路容易生成裂缝且强度很低，镁渣在建材领域未得到大规模应用。