[发明专利]灌浆材料及其应用无效
申请号: | 94194023.3 | 申请日: | 1994-08-25 |
公开(公告)号: | CN1134143A | 公开(公告)日: | 1996-10-23 |
发明(设计)人: | D·J·布郎;S·G·希格桑 | 申请(专利权)人: | 英国核子燃料公司 |
主分类号: | C04B40/00 | 分类号: | C04B40/00;C02F11/00;G21F9/16;//C04B11170 |
代理公司: | 中国专利代理(香港)有限公司 | 代理人: | 刘元金,吴大建 |
地址: | 英国英*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 灌浆 材料 及其 应用 | ||
本发明涉及灌浆材料及其应用方法。
灌浆或粘结材料通常通过将这种材料的粉末加入到水中用来形成固态刚性物质。这类材料不仅可用来生成广泛用于建筑结构的混凝土,而且还可用于专门的用途,例如把诸如放射性废料之类的有害物质封藏在容器中。
通常要求灌浆材料一加入到水中就进行混合。这种混合可能是既费时又花钱,而且在特殊的场合下还要求相当复杂的质量控制和保养。例如,当把放射性废液或淤浆混合以便封藏时有时必须把粘结材料与废液或淤浆进行混合。在这种场合下必须对混合设备做清除污染处理,而这是既有害又费时、费钱的。
本发明提供一种新颖的灌浆材料及其使用方法,它允许将这种材料加入到含水液体或淤浆中生成固态物质,以便将例如这种液体或淤浆包封在其中,而不需要传统的混合步骤。
按照本发明的第一个方面,提供了一种灌浆材料,它当与一定体积的含水液体或淤浆接触时会自行分散的,并且能在这种分散之后凝固成固态物质,这种材料包含一种组合物,即组合物X,它包含由下列成分组成的混合料:
成分A:占组合物重量1O%~95%的凝结性成分;
成分B:占组合物重量2%~75%的崩解机制促进成分;
成分C:占组合物重量0%~50%的任选的润胀成分;
成分D:占组合物重量的0.1%~10%的粘结剂成分。
成分A、B、C和D的百分数加起来为100%。
希望的是,成分A、B和C中每一种都包含粉末,该粉末的平均粒径优选地小于25μ,尤其小于10μ。
包含组合物X的材料,除组合物X之外还可以包含其他任选的添加剂,例如硬化剂、惰性填料、强度诱导纤维或针状单晶以及生物活性物质,希望的是,此材料是颗粒或切粒状,其平均直径或长度大于0.5mm,例如在1mm~25mm之间。这种粒子可以是球形、椭球、立方、长方、圆柱或其他合适的形状。采用粒状材料的目的在于在粒子之间提供大的空隙,以便当被加入到含水液体或淤浆中时增加使用中的体积载荷量。
按照本发明的第二个方面,提供了一种在一定体积含水液体或淤浆内形成整块固体的方法,该方法包括:把构成组合物X的上述材料的粒子加入到液体或淤浆中的步骤,其数量应使该材料能在液体或淤浆的全部体积或其相当厚的一层中分散,从而使得该材料分散在所说体积中,并使该材料凝固成整块固体。
此液体或淤浆可以包含诸如放射性废料之类的有害物质,且可以盛装在合适的容器,例如不锈钢桶中。用所说方法形成的固态物质可以包含能适合将容器内盛物质密封起来的包封层或包封体。
本发明意外地和有益地提供了一种材料和使用这种材料的方法,它可以被用来把液体或淤浆,尤其是含有有害物质的液体或淤浆,包封在容器中,而不需要象传统的做法那样,为把此包封剂混入到淤浆中或生成单独的包封淤浆而付出高昂的代价。
含有如上面定义的成分B、C和D,以便与水泥一起使用的组合物在先有技术US3579366中是已知的。但是,含有这类组合物的材料是打算作为添加剂与传统的水泥粉末一起用来减少水泥陈化时的收缩的。将这类组合物加入到水泥粉末中,然后仍需要按传统的方法把水泥与水混合。若按照本文所描述的,把要用的水泥粉不经混合地用来包封废液,则这类先有技术的组合物是不适用的。因为当废液加入到此水泥基质中时,崩解反应就已经发生了。
在组合物X当中,成分A可以包含一种合适的已知无机水泥类材料。这类材料一般包含诸如钙、镁、铅和矾等金属的诸如氧化物、铝酸盐和硅酸盐这类碱性化合物。譬如说,波特兰水泥、石膏、高氧化铝水泥或它们的混合物可能是合适的。优选的是,把成分A均匀地分布在整个组合物X的粒子中,其数量应足以使此成分与水接触时产生适当的凝结作用。
成分B是一种能产生有助于固体在整个液体介质中分散,以促进两者之间所要求的反应效果的添加剂。它可以包括一种或多种高度溶于水的盐,如硝酸钙和/或碳酸钠。
替代地,成分B也可以包含一种作为分散剂的技术上已知的气体释放材料,这样,此材料通过在使用时放出气体来促进组合物X材料的分散。例如,如同U.S.专利3579366所提出的,该分散剂可以包含至少一种能在组合物X使用时因反应热产生的升温条件下分解成至少一种气态分解产物的化合物。这类合适的化合物的例子包括碳酸铵、碳酸氢铵和尿素。这类化合物的优点是能完全分解成气态产物,以致在粒状组合物内不留残渣。这类化合物还可以在造粒或切粒之前的任何时候加入到掺混物中。
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