Sr、Cs在碱矿渣-粘土复合水泥水化物粉体中的吸附行为

水泥的水化物对核素离子吸附性能将影响水泥固化体对核素离子固化性能。应用静态吸附法研究碱矿渣-粘土复合水泥(AASCM)水化物粉体对模拟放射性核素Sr、Cs的吸附性能及其影响因素,并和硅酸盐水泥(PC)、铝酸盐水泥(AC)、矿渣硅酸盐水泥(PSC)、碱矿渣水泥(AASC)进行对比。结果表明,实验条件下,母液浓度提高,AASCM水化物粉体对Sr、Cs的吸附量增大,吸附比减小;温度升高,吸附平衡时间缩短,吸附量和吸附比下降。Cs在AASCM粉体中的吸附在一定的浓度范围内服从Freudlich吸附等温方程;AASCM水化物粉体与Sr2+的作用在母液浓度较大时存在吸附和沉淀双重机制,与Cs+的作用则主要是吸附机制;AASCM水化物粉体较PC、AC、PSC、AASC具有更强的吸附能力。

碱矿渣-粘土复合水泥固化模拟放射性泥浆的可行性研究

实验研究了碱矿渣粘土复合水泥(AASCM)固化模拟放射性泥浆的可行性。结果表明:模拟泥浆掺量、水胶比对AASCM与模拟泥浆拌合物的流动度以及温度对拌合物的凝结时间影响较大,实验用阴离子的种类对凝结时间影响较小。该水泥应用于固化工程时,宜在低于20℃的条件下施工。当胶砂比为1∶1、水胶比为0.45、模拟泥浆掺量为20%时,拌合物的流动度能满足施工要求,固化体的抗压强度满足GB14569.1—93要求,其固化体的浸出率较普通硅酸盐水泥的低。硅灰能够改善AASCM与模拟泥浆拌合物的和易性及降低其固化体的浸出率。

环氧树脂缓释激发剂对碱-矿渣水泥性能的影响

碱-矿渣水泥目前常用缓凝剂延长凝结时间,但缓凝剂存在用量不宜控制、缓凝效果受温度影响较大、影响早期强度等问题。本研究采用一种缓释型碱激发剂对其凝结时间进行调节。实验采用不同总质量的环氧树脂包覆处理水玻璃,得到不同厚度的环氧树脂覆膜,研究了不同覆膜厚度的激发剂对碱-矿渣水泥凝结时间、力学性能、微观性能的影响。实验表明,使用环氧树脂覆膜于激发剂表面后,能显著延长碱-矿渣水泥的凝结时间,其中100%包裹组将初凝时间延长了90%;环氧树脂的加入提高了水泥的1 d强度,75%包裹组1 d强度提高了54.02%;环氧树脂对28 d的抗压强度贡献不大,但能提高试件的韧性,25%包裹组的压折比降低了10.18%;环氧树脂以覆膜形式加入碱-矿渣水泥中较直接以外加剂加入更能促进基体的水化进程。

水玻璃掺量对碱激发矿渣-不锈钢渣水泥抗裂性能的影响

以矿渣和不锈钢渣为前驱体,以氧化钙、碳酸钠和水玻璃为复合激发剂,制备碱矿渣-不锈钢渣水泥(ASL)。固定氧化钙和碳酸钠的碱掺量(氧化钙和碳酸钠反应生成的Na_(2)O与ASL的质量比)为4.0%,研究水玻璃掺量(水玻璃中的Na_(2)O与ASL的质量比,即0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对ASL抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度、内钢环应变、环向拉应力和抗裂性能的影响规律,并计算抗裂性能评价指标A_(cr)(t),用其来表征ASL抗裂性能的优劣。结果表明:随着水玻璃掺量的增加,ASL的抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度均先降低后升高;抗裂性能评价指标A_(cr)(t)先增大后减小,抗裂性能先增强后减弱;水玻璃掺量为0.5%时,ASL的抗裂性能最优。

碱-矿渣水泥砂浆的干缩特性

从收缩可逆性的角度,通过测试标准干燥养护后再水养护的砂浆试件收缩值的变化情况,对碱-矿渣水泥砂浆的干缩特性进行了系统的研究。结果表明:碱-矿渣水泥砂浆的干缩明显大于同条件下普通水泥砂浆的干缩,水玻璃-矿渣水泥砂浆、NaOH-矿渣水泥砂浆14d干缩值分别为普通水泥砂浆的5.5倍和2.2倍;碱矿渣水泥砂浆干缩中绝大部分是不可逆的,标准干燥养护14d再水养护的水玻璃-矿渣水泥砂浆、NaOH-矿渣水泥砂浆不可逆收缩分别占总干缩的86%和68%。

碱矿渣复合水泥固化模拟放射性焚烧灰

用偏高岭土、沸石及聚合物乳胶粉改性的碱矿渣复合水泥进行了模拟放射性焚烧灰固化处置研究。结果表明:模拟放射性焚烧灰包容量为40%时,水泥固化体性能满足国标GB14569.1—93要求。Cs+的第42d浸出率(GB7023—86,25℃)最低为1.32×10-4cm/d,累积浸出分数仅为0.041cm。28d抗压强度最低为45.6MPa,且后期强度增长依然较高。碱矿渣复合水泥凝结迅速,克服了焚烧灰中某些成分对水化造成的不利影响。偏高岭土、沸石之间存在协同效应,显著提高固化体的抗压强度,同时改善对核素离子的固化能力。乳胶粉在固化体内形成三维网状结构,改善固化体韧性及抗冲击性,引入的微小气泡优化孔结构、提高耐久性,但导致抗压强度下降,掺量以5%为宜。

碱-矿渣水泥缓凝问题的研究进展

分析了碱-矿渣水泥的水化凝结特点及快凝的主要影响因素,介绍了碱-矿渣水泥缓凝物质的研究情况。认为缓凝物质的缓凝特点如下:(1)在水化初期,缓凝物质快速与碱矿渣水泥中的离子发生化学反应,形成保护膜,同时降低溶液中Ca2+的浓度,阻止碱组分与矿渣的快速水化生成C-S-H凝胶;(2)引入带电荷的阴阳粒子,在电荷斥力作用下延缓Ca2+的移动速度,或降低硅酸根离子的静电引力,从而阻止C-S-H凝胶的生成,延迟硅酸根离子的聚合,以达到缓凝的效果。

碱-矿渣水泥性能研究及应用

研究了碱-矿渣水泥水化产物组成、水泥石孔结构和孔液成分、力学性能、水化热、抗化学腐蚀性能和对钢筋的钝化作用等;并对混凝土的力学性能、干缩变形、耐久性和对外加剂的适应性等进行了研究。结果表明,碱-矿渣水泥具有早强、高強、低水化热和高耐久性等优良性能,但是干缩较大;选择适当的外加剂可以改善部分性能。介绍了利用该水泥的特性在多种工程中的应用情况。

水玻璃激发碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能

水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥的水化放热和凝结性能有重要影响。该文系统地探讨了水玻璃模数和碱当量对碱-矿渣水泥水化放热和浆体凝结时间及抗压强度的影响规律。结果表明：随模数的增加,水化热降低,凝结时间延长,抗压强度先增加,随后降低;随碱当量的增加,水化热增加,凝结时间稍有延长,强度增加。比较合理的水玻璃模数Ms在1.0~2.0,碱当量为矿渣质量的3%~6%。

碱矿渣-黏土复合胶凝材料水化物粉体对铯离子的吸附(英文)

研究了碱矿渣黏土复合胶凝材料(alkali-activated slag clay composite cementitious material,AASCM)水化物粉体对模拟放射性核素Cs+的吸附性能及其影响因素。将AASCM水化物粉体的吸附性能和硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥水化粉体的吸咐性能进行对比。结果表明:实验条件下,母液浓度提高,AASCM水化物粉体对Cs+的吸附量增大,吸附比减小。温度升高,吸附平衡时间缩短,Cs+吸附量和吸附比下降。pH值下降,Cs+吸附量下降。Cs+在AASCM粉体中的吸附在一定浓度范围内服从Freundlich吸附等温方程且为放热过程。AASCM水化物粉体较硅酸盐水泥、铝酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥具有更强吸附Cs+的能力。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料流变性能的研究

采用R/S-SST流变仪测定了不同配方的碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料浆液静置不同时间的流变曲线。探讨了硅酸钠溶液模数和浓度、矿渣及缓凝剂掺量对浆液流变性能的影响。结果表明:碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料为宾汉姆流体,随硅酸钠溶液浓度增大、模数减小、矿渣掺量增加,浆液的屈服值和塑性粘度增大;掺加缓凝剂后,浆液的流变性能显著改善。

高温对碱-粉煤灰-矿渣水泥石微结构及力学性能的影响

对比研究了碱矿渣水泥石与不同粉煤灰掺量(质量分数,下同)的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在室温至1 000℃时的抗压强度和外观变化,应用X射线衍射和扫描电镜分析了常温及高温后上述水泥石的物相及微观结构.结果表明:常温下,碱矿渣水泥石抗压强度高于碱-粉煤灰-矿渣水泥石,且碱矿渣水泥石耐高温性能优于碱-粉煤灰-矿渣水泥石;600℃下,碱矿渣水泥石发生固相反应,产物为钙黄长石;粉煤灰掺量分别为50%和30%的碱-粉煤灰-矿渣水泥石在800,1 000℃时的抗压强度降低为0,在1 000℃下,其固相反应产物为钙黄长石和透辉石.

养护条件对碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料强度的影响

研究了偏高岭土对碱矿渣水泥强度的影响规律和不同养护条件下碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料(M-AAS)的强度发展情况。结果表明:80%湿度和40℃温度下,掺入适量偏高岭土能提高碱矿渣水泥的强度性能,最佳掺量为20%左右;对于掺20%偏高岭土的碱-矿渣-偏高岭土复合胶凝材料,在80%湿度下,养护温度的提高有利于抗压强度的发挥,但对抗折强度的发挥不利;在80%湿度和20℃温度下,复合材料的抗折强度出现倒缩,对80%湿度养护和水中养护两种养护条件进行适当的组合,强度倒缩现象没有发生。

激发剂组成对碱激发-矿渣水泥砂浆变形及力学性能的影响

系统研究了不同模数和含固量的Na_2SiO_3/NaOH复合激发剂溶液对水胶比为0.55的碱激发-矿渣水泥砂浆凝结时间、化学收缩、自收缩和抗压强度的影响,并使用XRF,XRD,MBET等分析方法表征分析了矿渣样品。结果表明,矿渣主要由无定形态SiO_2组成,具有较高的反应活性。与同水胶比水泥砂浆相比,尽管具有相近的7 d化学收缩,然而碱激发-矿渣水泥砂浆的自收缩和抗压强度均远大于水泥砂浆。不同激发剂组成对碱激发-矿渣水泥砂浆的变形及力学性能均有显著地影响,其自收缩随激发剂模数的增大而降低,随含固量的增大先增大后减小。

碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料模拟灌浆试验研究

通过对碱激发碳酸盐矿-矿渣复合灌浆材料进行实验室模拟灌浆试验研究,获得实验室条件下灌浆工艺参数是:灌浆压力2.0～6.0MPa,保压3～5min;灌浆材料的优选参数是:硅酸钠溶液模数1.6,浓度35%,最优质量配比为:m(碳酸盐矿粉)∶m(矿渣粉)∶m(硅酸钠溶液)∶m[缓凝剂(固体)]=1∶0.43∶1.14∶0.0193,其灌注的砂柱体28d强度为8.7MPa,抗渗性能良好。

碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料的工作性能

在碱激发碳酸盐-矿渣复合灌浆材料试验研究中引入浆液Marsh时间与Mini扩展度试验方法,以表征浆液的表观粘度和屈服应力,并结合传统的凝胶时间试验方法,综合研究了不同配方浆液的工作性能。结果表明:硅酸钠溶液浓度和矿渣掺量对浆液工作性能的影响相似,其值增大,浆液凝胶时间缩短,Marsh时间延长,扩展度减小,即浆液的表观粘度和屈服应力随之增大,并且发现其将随时间而进一步显著增大,说明浆液保持良好流动性的时间缩短。硅酸钠溶液模数或缓凝剂掺量增加时,浆液凝胶时间延长,且保持良好流动性的时间增加,但其起始表观粘度和屈服应力变化不大。

富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料基模拟放射性泥浆固化体的性能研究

研究了富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料(RAAASCM)基模拟放射性泥浆固化体的机械强度、干缩性及抗浸出性能。结果表明:模拟泥浆掺量、胶砂比对固化体的抗压强度、抗冲击性影响较大,尤其是模拟泥浆的影响更为明显。当胶砂比为1∶1 ,水灰比为0 .45 ,模拟泥浆掺量为2 0 %时,固化体抗压强度及抗冲击性均满足GB 1 45 69.1 93要求。干缩主要发生在自固化体置于相对湿度为60 %±5 %的环境养护的2 0d内。模拟泥浆的掺入对富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料基固化体干缩性的影响较之普通硅酸盐水泥基固化体小。当胶砂比为1∶1 ,模拟泥浆掺量1 0 %～2 0 %时,两种基材固化体的干缩率相近。富铝碱矿渣粘土矿物复合胶凝材料基固化体的抗浸出性较普通硅酸盐水泥基固化体优越。固化体对Sr2 +的束缚比对Cs+的束缚牢固。

高硅贝利特-硫铝酸盐水泥与矿渣复合的实验研究

在分析硫铝酸盐水泥应用现状及存在问题的基础上 ,提出了高硅贝利特 -硫铝酸盐水泥与矿渣复合 ,能够进一步完善硫铝酸盐水泥的性能及扩大硫铝酸盐水泥的应用范围 .通过实验证明了二者复合的可能性 。

碱-粉煤灰-矿渣水泥作GRC胶结材的试验研究

研究了影响碱-粉煤灰-碱矿渣水泥(AAFSC)的强度的因素,测定了其凝结时间。结果表明: 当水玻璃掺量为3%,硅酸盐水泥熟料为5%以及适量减水剂,其28 d抗压强度大于50 MPa,且凝结时间正常。AAFSC浆体浸泡液的pH值随着水化龄期的生长而降低,SEM照片显示抗碱玻璃纤维在AAFSC浆体中所受侵蚀极小。

碱矿渣—粘土复合胶凝材料抗硫酸盐及酸侵蚀性研究

放射性废物固化材料的耐蚀性直接影响废物固化体的安全性。研究了新型放射性废物固化材料———碱矿渣—粘土复合胶凝材料(AASCM)在SO42-离子浓度为202.50 mg.L-1Na2SO4、MgSO4溶液及pH值为3.60的CH3COOH-CH3COONa溶液中的侵蚀性能。结果表明,在Na2SO4溶液浸泡后,硅酸盐水泥(PC)样品的表面生成物为CaSO4.2H2O和三硫型水化硫铝酸钙(AFt),而AASCM、碱矿渣水泥(AASC)的表面生成物仅检测出CaSO4.2H2O相;在MgSO4溶液中浸泡后,其表面生成物除分别产生上述相应生成物之外,还有纤维状产物。AASCM中的富铝组分未导致AFt的形成。AASCM具有较硅酸盐水泥好的抗硫酸盐及酸侵蚀性能,与碱矿渣水泥相当。