[发明专利]一种高强水泥基放射性废物固化固定材料

说明书

本发明涉及一种高强水泥基放射性废物固化固定材料，其原料配比按重量计为：胶凝材料50～70％、骨料30～50％、偏高岭土0.5～20％、微珠0.1～15％，缓凝剂0.05～0.3％，早强剂0.01～0.4％，减水剂0.1～1.5％。本发明初始流动度大于320mm，30min后流动度大于260mm；常温条件下，1天抗压强度大于35MPa；24小时抗折强度大于10MPa，28天抗压强度大于110MPa，氯离子迁移电量小于1000C，长期耐久性好。符合EJ1186‑2005《放射性废物体和废物包的特性鉴定》性能指标，用于放射性废物的固化和固定，具有强度高、密封性好、体积稳定、长期耐久性好的特点。

技术领域：

本发明属于放射性废物处置技术领域，具体涉及一种水泥基核废固化固 定材料。

技术背景：

伴随核工业的发展以及核电运装机容量加大，具有放射性的废物产出越 来越多，特别是对于中低放核废材料，一般用桶内固化固定措施，水泥基材 料作为固定材料常用于核废处理，国家核工业标准EJ1186-2005《放射性废物 体和废物包的特性鉴定》明确规定了核废固化固定材料的技术指标。但是通 常采用的水泥基材料往往不能满足上述指标，及时达到了技术要求，但是新 拌物的工作性和耐久性的矛盾仍是技术难题。因此需要满足核废固化固定要 求的高流动性、早强、高强、超密实性和耐久性等综合性能优良的材料迫在 眉睫。

本发明通过优选原材料和科学配比试验研究解决了上述问题，提出了一 种高强水泥基放射性废物固化固定材料。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种无泌水、无收缩、大流动性、高强度、高耐 久性的放射性废物固化固定材料。其基本性能有：初始流动度大于320mm， 30min后流动度大于260mm；常温条件下，1天抗压强度大于35MPa，24h抗 折强度大于10MPa，28天抗压强度大于100MPa，氯离子迁移电量小于1000C， 长期耐久性好。符合EJ1186-2005《放射性废物体和废物包的特性鉴定》性能 指标，用于放射性废物的固化和固定，具有强度高、密封性好、体积稳定、长期耐久性好的特点。

为达到上述目的，本发明采用以下述技术方案：

一种高强水泥基放射性废物固化固定材料，其特征在于原料组成为水泥 基胶凝材料、骨料、偏高岭土、微珠、早强剂、缓凝剂、减水剂，其原料配 比按重量计为：胶凝材料50～70％，骨料30～50％，偏高岭土0.5～20％，微珠 0.1～15％，缓凝剂0.05～0.3％，早强剂0.01～0.4％，减水剂0.1～1.5％，上述组 成和混合物用时，按照固体粉料∶水＝1∶0.12～0.16充分拌和形成粘稠状浆体即 可使用。

所述的胶凝材料为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、高贝利特硫铝酸盐水 泥，优选P.O52.5普通硅酸盐水泥，更优选P.I42.5硅酸盐水泥。

所述的骨料为金刚砂、石英砂、玄武岩砂、河砂等建筑用砂，优选粒径 为0.3～2mm的级配石英砂，更优选粒径为0.3～2mm的级配金刚砂。

所述的偏高岭土为在600℃～750℃下煅烧高岭土，细度在1000目以上， 优选6250目。

所述的微珠为粉煤灰微珠，粒度2微米至20微米。

所述的缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、白 糖、三聚磷酸钠中一种或两种以上的混合物。

所述的早强剂为碳酸锂、硝酸钙、硝酸钠、硫酸钠、甲酸钙中一种或两 种以上的混合物。

所述的减水剂为粉状萘系磺酸盐高效减水剂，氨基磺酸盐高效减水剂、 脂肪族减水剂、密胺系减水剂或聚羧酸系高效减水剂中的一种或几种组成， 优选聚羧酸系固体高效减水剂。