水泥固化

摘要： 为了评价放射性废物化学组分对水泥固化的影响,利用凝结时间、水化热、XRD和水泥固化体抗压强度的表征,本文研究了不同掺量硝酸钠、亚硝酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠和尿素对硅酸盐水泥水化的影响。结果表明:(1)低掺量硝酸钠(≤2.0%)对水泥具有一定的促凝效果,随着掺量的提高,会明显延缓体系的水化速率,同时对固化体强度产生破坏作用;高掺量硝酸钠—水泥水化体系中检测到硝酸盐类钙钒石生成;(2)碳酸钠、碳酸氢钠(0%~2%)对固化体有明显的促凝效果;(3)亚硝酸钠、尿素(0%~2%)对固化体凝结时间影响不大。研究结果将为放射性废液水泥固化配方的研发提供数据基础和理论参考。

摘要： 在固化流态底泥填筑路堤现场施工过程中,固化流态底泥因其材料性能的不确定性和浇填过程难控制将导致填筑路堤内土体力学指标空间变异性较大。目前鲜有关于现场浇填的固化流态底泥剪切强度空间变异性及其对填筑体稳定性影响的研究报道。鉴于此,本文结合现场试验,探究固化流态底泥填筑体内剪切强度的空间变异性,并结合理论分析方法,评价剪切强度空间变异性对填筑路堤稳定性的影响程度和规律。结果表明:现场浇填的固化流态底泥强度空间变异系数介于0.29~0.33范围内;剪切强度的空间变异性对填筑路堤堤身稳定性具有一定影响;传统水泥土设计方法中"将无侧限抗压强度假定为正态分布并取25%分位值作为设计强度"的做法可能给固化流态底泥填筑路堤带来潜在的安全风险。

摘要： 放射性废物处理与处置是核能发电技术中的一项重要课题。针对常规水泥固化技术硼酸包容率较低、不利于环境保护的问题,为核设施研发出一种更为经济高效的放射性含硼废液固化技术。采用7因素28水平均匀设计法,对高浓度聚合硼酸盐等7种基础材料的配比进行设计和优化,得到最佳配方。对通过最佳配方制备的固化体进行性能测试,得到性能指标:硼酸包容率49.5%,流动度375 mm,抗压强度22 MPa,初凝时间2 h,终凝时间5 h,抗冻融性试验后抗压强度损失22.7%,耐辐照性试验后抗压强度损失4.5%,Sr、Cs、Co元素抗浸出性均符合国家标准要求。

摘要： 近年来,微生物诱导碳酸钙沉积技术(microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP)在土体加固领域受到广泛关注,但对MICP技术和水泥固化珊瑚砂的力学特性对比研究尚不充分。为了对比MICP珊瑚砂砂样和珊瑚砂水泥砂浆试样的力学特性,本试验分析了两者的破坏形式和应力应变曲线,并通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)试验比较了两者的微观结构。结果表明:当试样内部碳酸钙/水泥含量少于15%时,MICP试样的无侧限抗压强度要显著高于水泥砂浆试样,尤其是碳酸钙含量为5.3%、7.7%、9.1%时,MICP试样的无侧限强度为相应水泥砂浆试样强度的200%以上;当碳酸钙/水泥含量高于15%时,二者强度差值在5%以内。同时,MICP试样和珊瑚砂水泥砂浆试样的微观结构存在明显差异性。

摘要： 在核设施运行和退役过程中会产生一定量的可燃放射性固体废物,对于这类废物的处理通常采用焚烧的方法,使其成为较稳定的惰性焚烧灰。水泥固化法作为处理中、低放固体废物的主要手段之一,亦可用于对放射性焚烧灰的固化处理。通过使用无机胶凝材料及普通硅酸盐水泥固化模拟焚烧灰进行对比发现,普通硅酸盐水泥作为固化基材制备所得灰浆的流动度远低于无机胶凝材料制备的灰浆,且灰浆的初凝、终凝时间均过长;2种固化基材制备的固化体表面均无游离液体;普通硅酸盐水泥制备的固化体抗压强度不满足国标要求;无机胶凝材料制备的固化体各性能均满足国标要求。因此,无机胶凝材料可推荐作为放射性焚烧灰水泥固化基材。

摘要： 以磷酸三丁酯(TBP)的热解灰为固化处理对象,以磷酸镁为固化基材,引入添加剂,按照不同配比制作固化样品。对水泥浆流动度和初、终凝时间,样品的抗压强度、抗冲击性、抗浸泡性和冻融性试验后的强度损失进行了测试,根据测试结果筛选确定水泥固化配方,推荐出一组最优配方,为今后放射性TBP热解灰配方奠定基础。

摘要： 低掺量水泥固化高含水率黏土(HW-CSC)作为围海垦地填料,工程应用前景广阔。本文通过室内试验,测试不同配合比下HW-CSC试样的无侧限抗压强度,分析水泥质量分数(wc)、含水率(ww)和养护龄期(t)对HW-CSC试样强度和极限应变的影响。结果表明,HW-CSC试样强度随wc的增大而增大,随ww的增加而减小,但减小的速率逐渐变慢。ww=100%时,试样最佳wc范围为16%~18%;ww≥125%时,wc范围为12%~18%的试样强度偏低。HW-CSC试样强度随养护时间发展可分为3个阶段:14~28 d增长缓慢,28~70 d迅速增长,70 d以上保持稳定。HW-CSC极限应变随wc的增加而增大,随ww的增加而减小,随t的增加趋于集中分布。总体来看,HW-CSC极限应变分布集中于1.0%~2.5%。

摘要： 低掺量水泥固化高含水率黏土(HW-CSC)作为围海垦地填料,工程应用前景广阔.本文通过室内试验,测试不同配合比下HW-CSC试样的无侧限抗压强度,分析水泥质量分数(wc)、含水率(ww)和养护龄期(t)对HW-CSC试样强度和极限应变的影响.结果表明,HW-CSC试样强度随wc的增大而增大,随ww的增加而减小,但减小的速率逐渐变慢.ww=100％时,试样最佳wc范围为16％～18％;ww≥125％时,wc范围为12％～18％的试样强度偏低.HW-CSC试样强度随养护时间发展可分为3个阶段:14～28 d增长缓慢,28～70 d迅速增长,70 d以上保持稳定.HW-CSC极限应变随wc的增加而增大,随ww的增加而减小,随t的增加趋于集中分布.总体来看,HW-CSC极限应变分布集中于1.0％～2.5％.

摘要： 采用低掺量水泥固化高含水率黏土(HW-CSC)作为围垦填料,能有效解决填料短缺和淤泥弃置难题。本研究以海泥为黏土原料,重点研究HW-CSC试样在不同测试围压条件下的应力-应变关系,致力于提出适合不同测试围压条件的应力-应变关系函数模型。为此,首先开展三轴试验测定不同测试围压下HW-CSC试样的抗压强度,并对HW-CSC试样应力-应变关系进行函数拟合,最后分析了测试围压对HW-CSC试样应力-应变模型的影响。分析结果表明,宜选用Extreme函数来描述HW-CSC试样应力-应变关系;随着测试围压的增大,HW-CSC试样的极限应力逐渐增加,极限应变先增加后减少。

摘要： 垃圾焚烧产生的飞灰由于季节性和地域性等因素影响,选择药剂稳定和水泥固化方法予以处理存在很大的限制,因此迫切需要寻求先进合理的措施予以处理,确保垃圾焚烧产生的飞灰得到有效处置.本文在介绍生活垃圾焚烧飞灰特性的基础上,重点研究了重金属螯合稳定/水泥固化处理的相关内容,提出切实可行的技术措施.

摘要： 目前,国内核电站或核设施产生的中低放废液都采用水泥固化进行处理,水泥浆及水泥固化体性能是水泥固化技术重点研究内容.本文采用普通硅酸盐水泥固化中低放废液模拟料液,研究不同液灰比条件下,搅拌时间和搅拌速度对水泥浆流动度和固化体28d抗压强度、孔结构、显微结构和抗浸出性能的影响.结果表明:在相同液灰比下,随着搅拌时间的延长(10～50min),水泥浆的流动度和固化体抗压强度呈现先增大后减小的趋势,而固化体的孔隙率和Sr2+浸出率随搅拌时间的延长呈递减的趋势,搅拌50min的固化体的结构较搅拌10min的固化体致密;用较大搅拌速度制备的固化体的抗压强度较高,且在搅拌30min内,提高搅拌速度可提高浆料的流动度;然而长时间用较大速度搅拌制备的固化体的孔隙率较高,同时核素浸出率也较大.由于固化工艺过程中搅拌速度和搅拌时间会影响水泥浆的流动性和固化体性能,因此在水泥固化装置投入使用前,应通过大量实验来确定满足工艺要求且满足固化体性能的最佳搅拌参数.

摘要： 本文简要概括了水泥固化的优缺点;在文献收集和分析的基础上,总结了典型水泥固化添加剂的特点及其应用机制,并用表格总结了其他研究工作者报道的各种核素的水泥配方和渗出率等参数.

摘要： 大陆首座中、低放废液水泥固化桶外搅拌生产线进行了多项技术改进,现已完成热料试运行.经过连续三个月的热料试运行验证,实现了该技术的连续生产运行,表明放射性废液桶外搅拌水泥固化技术是安全可靠的.本文介绍了放射性废液桶外搅拌水泥固化技术的主要改进项及改进的验证情况,可为以后放射性废物桶外搅拌的水泥固化线设计及改进提供可借鉴的经验.

摘要： 通过对桶外搅拌水泥固化线存在制约连续生产关键问题产生原因的分析,提出解决措施并试验定型设备,经过3个月的连续热试运行验证,证明定型的清洗、疏通装置能够满足生产线的连续稳定运行要求,解决了制约生产线连续生产的关键问题.

摘要： 核工业的飞速发展带来了大量的放射性废物,放射性废物处理也引起了更广泛的关注.其中,在中低放废物处理方面,水泥固化技术是一种经济有效、安全可靠的固化方法.本文介绍了水泥固化的原理、工艺及特点,并且概述了水泥固化配方的研究和应用现状.

摘要： 放射性废离子交换树脂水泥固化配方中加入沸石分子筛,可以一定程度的增强固化体的抗压强度;利用沸石分子筛对放射性核素137Cs和90Sr的吸附,有效的降低了水泥固化体的放射性浸出率,从而提高了固化体处置的安全性.本文通过对废树脂水泥固化体性质的分析,结合沸石分子筛自身的结构特点,论述了沸石分子筛对废树脂水泥固化体水化热、抗浸出能力等的影响.

摘要： 脱硫废水零排放背景下,常规的蒸发和结晶工艺无法有效避免二次污染,提出了一种脱硫废水烟气浓缩及水泥化固定的技术路线.在烟气浓缩塔中,利用部分电除尘器后的烟气对脱硫废水进行蒸发浓缩,浓缩后的脱硫废水与水泥、粉煤灰等材料拌合后制得固化体,从而实现污染物的水泥化固定.实验将模拟高盐水与水泥、粉煤灰和河砂拌合,制得固化体,养护至特定龄期后,对其抗压强度和结合氯离子能力进行检测.通过控制单变量的方法,实验探究了不同组分材料的配比对固化体的抗压强度和结合氯离子能力的影响,并利用XRD对固化体粉末进行了产物表征.结果 表明:在水泥配比为1.08时固化体的抗压强度最高,粉煤灰配比大于0.25后固化体的抗压强度提升明显,模拟高盐水配比越大,固化体的抗压强度越低,河砂量对固化体的抗压强度影响小.实验中制得的固化体在养护28 d后,其抗压强度值在30 MPa以上,能达到《混凝土路缘石》标准中路缘石的最低抗压强度要求.随着水泥配比的增大,固化体的结合氯离子能力增大21.7％,且受水泥水化所需水量的限制,其增大趋势渐缓;由于粉煤灰在水化过程中的产物与氯离子生成的Friedel's盐量较少,随着粉煤灰配比的增大,固化体的结合氯离子能力仅增大4.9％.XRD的结果验证了水泥固化过程中Friedel's盐的存在.

摘要： 通过半动态淋滤试验模拟酸雨对水玻璃——磷酸镁水泥(简称MPC)固化锌污染土的侵蚀作用,分析了不同固化剂组分(氧化镁与磷酸二氢钾物质的质量比为4和6,简称M4和M6)、初始酸雨pH值以及水玻璃掺量对固化污染土试样无侧限抗压强度(qu)的影响规律.试验结果表明:M4组试样具有比M6组试样更高的qu,重金属锌对于M4组试样的不利影响小于M6组试样;pH=2的酸雨对试样qu的弱化作用最大,而pH=4和pH=7的酸雨对试样qu的弱化作用比较接近;相对于M6组试样而言,加入水玻璃可以更好地提高M4组试样的qu,且强度提高效果随水玻璃掺量的增加而增强.

摘要： 放射性含硼废液处理技术一直是放射性废物处理与处置研究的热点.目前,中国普遍采用常规水泥固化技术处理放射性含硼废液.本研究从更经济更高效地处理放射性含硼废液的角度出发,开展了高效固化技术的研究,完成了高效固化配方开发与优化,在实验室阶段开发出了满足预期指标的放射性含硼废液固化配方:硼酸包容率49.5％;流动度375m;抗压强度22MPm初凝时间2h;终凝时间5h;抗冻融性试验后抗压强度损失22.7％;耐辐照性试验后抗压强度损失4.5％;Sr、Cs、Co元素抗浸出性均符合国标要求.

摘要： 本文介绍了脱硫废水的产生背景,从脱硫废水水质水量影响因素和污染物成分示踪角度介绍了脱硫废水的性质.结合目前脱硫废水零排放进展,本文提出了一种水泥固定/稳定化脱硫废水技术,综述了水泥行业中影响氯离子固定的各项因素,水泥固定/稳定化脱硫废水技术发展前景广阔,但需要从提升固化体性能角度开展更多研究.

摘要： 本发明涉及一种用于固化放射性废物的固化剂，特别涉及一种包含氧化铝水泥和石膏粉的用于固化放射性废物的固化剂组合物。包含氧化铝水泥和石膏粉的固化剂组合物在固化放射性废物时能够有效地将固化的放射性废物产物的体积增加最小化至满足物理和化学安全规定的水平。

摘要： 本发明公开了一种固化含有高浓度硼酸中低放废液的硫铝酸盐水泥基固化材料及其固化方法，所述水泥基固化材料包括胶凝材料、改性剂、放射性核素吸收剂和外加剂；改性剂包括煅烧层状双金属氢氧化物和碳酸钠；外加剂包括定优胶、消泡剂和聚羧酸减水剂；胶凝材料为硫铝酸盐水泥；放射性核素吸收剂为沸石。采用本发明固化含高浓度硼酸中低放废液，硬化后固化体的容重为1680～1820kg/m3，硬化固化体中高含硼中低放废液的用量为600～750kg/m3，固化体的废液体积包容率为58～72％，固化体28d抗压强度值可达21.5MPa。本发明将在固化处理含高浓度硼酸中低放废液工程中发挥重要价值，应用前景十分辽阔。

摘要： 本发明涉及一种固化含有高浓度硼酸核废液的水泥基固化材料及其固化方法。该水泥基固化材料包括胶凝材料、改性剂及外加剂；所述胶凝材料包括水泥、膨润土和石灰；所述改性剂包括镁铝层状双金属氢氧化物、氢氧化锂和硫酸铵；所述外加剂包括温轮胶和萘系减水剂；所述胶凝材料中水泥占75wt％～85wt％、石灰占5wt％～10wt％、膨润土占10wt％～15wt％，三者之和为100wt％：所述镁铝层状双金属氢氧化物占胶凝材料总质量的0.3％～0.5％，所述氢氧化锂占胶凝材料总质量的0.2％～0.4％，所述硫酸铵占胶凝材料总质量的0.5％～0.8％。本发明制备的水泥基固化材料与现有技术相比，固化体28d的抗压强度值高达24.7Mpa，其高于7MPa，大大满足EJ 1186‑2005的要求，在含有高浓度硼酸的核废液工程中发挥重要价值，应用前景十分辽阔。

摘要： 本发明公开了一种固化含有高浓度硼酸中低放废液的硫铝酸盐水泥基固化材料及其固化方法，所述水泥基固化材料包括胶凝材料、改性剂、放射性核素吸收剂和外加剂；改性剂包括煅烧层状双金属氢氧化物和碳酸钠；外加剂包括定优胶、消泡剂和聚羧酸减水剂；胶凝材料为硫铝酸盐水泥；放射性核素吸收剂为沸石。采用本发明固化含高浓度硼酸中低放废液，硬化后固化体的容重为1680～1820kg/m

摘要： 本发明涉及一种用于固化放射性废物的固化剂，特别涉及一种包含氧化铝水泥和石膏粉的用于固化放射性废物的固化剂组合物。包含氧化铝水泥和石膏粉的固化剂组合物在固化放射性废物时能够有效地将固化的放射性废物产物的体积增加最小化至满足物理和化学安全规定的水平。

摘要： 本发明涉及一种固化含有高浓度硼酸核废液的水泥基固化材料及其固化方法。该水泥基固化材料包括胶凝材料、改性剂及外加剂；所述胶凝材料包括水泥、膨润土和石灰；所述改性剂包括镁铝层状双金属氢氧化物、氢氧化锂和硫酸铵；所述外加剂包括温轮胶和萘系减水剂；所述胶凝材料中水泥占75wt％～85wt％、石灰占5wt％～10wt％、膨润土占10wt％～15wt％，三者之和为100wt％：所述镁铝层状双金属氢氧化物占胶凝材料总质量的0.3％～0.5％，所述氢氧化锂占胶凝材料总质量的0.2％～0.4％，所述硫酸铵占胶凝材料总质量的0.5％～0.8％。本发明制备的水泥基固化材料与现有技术相比，固化体28d的抗压强度值高达24.7Mpa，其高于7MPa，大大满足EJ 1186‑2005的要求，在含有高浓度硼酸的核废液工程中发挥重要价值，应用前景十分辽阔。

摘要： 本发明是关于一种废磷酸三丁酯/煤油的水泥固化材料及其水泥固化体的制备方法，废磷酸三丁酯/煤油的水泥固化材料以重量百分比计，其包括：硅酸盐水泥：45.0‑65.0％；粉煤灰：17.0‑38.0％；硅灰：4.0‑6.0％；膨胀剂：4.0‑6.0％；粉状减水剂：0.8‑1.2％；相容性改善剂：5.0‑6.0％；固油材料：2.5‑3.0％。本发明水泥固化材料具有废物包容量大、机械性能稳定、核素离子浸出率低等特点，水泥固化体的制备过程无化学污染、无放射性、无光污染、低噪声。

摘要： 本发明公开一种水泥固化剂及使用水泥固化剂的水泥固化工艺，包括如下重量份原料：10‑15份助剂，20‑30份氟硅酸镁，1‑5份羟乙基纤维素，1‑5份聚二甲基硅氧烷，5‑10份水；第一步、将助剂研磨均匀制得初料，将羟乙基纤维素、氟硅酸镁和聚二甲基硅氧烷在35‑40°C下混合均匀，制得混合料；第二步、将初料加入混合料中，搅拌混合均匀后加入水，边加水边搅拌，制得水泥固化剂；第二填料为一种具有三维网状结构的高分子材料，能够吸水呈凝胶状，一方面体积膨胀增大，另一方面形成凝胶状，形态不稳定，方便填充，能够提高水泥中间隙的填充效果，提高固化性能。

摘要： 本发明公开了一种移动式水泥固化系统及其固化方法：该系统包括一层运输单元、二层搅拌下料单元、水泥供料单元和控制室单元，一层运输单元的两侧各有一个密封屏蔽门，内部也设有若干个密封屏蔽门，两侧的密封屏蔽门与一层运输单元外部分别通过一段输送辊道相连。本发明所公开的移动式水泥固化系统，组装拆卸方便，可以根据需要在不同的核电厂之间轮流反复使用，突破场地限制，大大提高了水泥固化系统的利用率，同时大大减少了水泥固化厂房退役过程中产生的放射性废物，在一定程度上显著降低了废物最终处置费用，具有极高的环境、社会和经济效益。

摘要： 本发明是关于一种废磷酸三丁酯/煤油的水泥固化材料及其水泥固化体的制备方法，废磷酸三丁酯/煤油的水泥固化材料以重量百分比计，其包括：硅酸盐水泥：45.0‑65.0％；粉煤灰：17.0‑38.0％；硅灰：4.0‑6.0％；膨胀剂：4.0‑6.0％；粉状减水剂：0.8‑1.2％；相容性改善剂：5.0‑6.0％；固油材料：2.5‑3.0％。本发明水泥固化材料具有废物包容量大、机械性能稳定、核素离子浸出率低等特点，水泥固化体的制备过程无化学污染、无放射性、无光污染、低噪声。