水泥是一種無機膠結劑,經(jīng)水化反應后可形成堅硬的水泥塊,能將砂、石等骨料牢固地凝結在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。常用作固化劑的水泥有硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。
常用的普通硅酸鹽水泥是用石灰石、黏土以及其他硅酸鹽物質(zhì)混合在水泥窯中高溫下煅燒,然后研磨成粉末狀而成。它是硅、鋁及鐵的氧化物的混合物。其主要成分是硅酸二鈣和硅酸三鈣。在用水泥穩(wěn)定化時,是將廢物和水泥混合起來,如果在廢物中沒有足夠的水分,還要加水使之水化。水化以后的水泥形成與巖石性能相近的、整體的鈣鋁硅酸鹽的堅硬晶體結構。這種水化以后的產(chǎn)物,被稱為混凝土。廢物被摻入水泥的基質(zhì)中,在一定條件下,廢物經(jīng)過物理、化學的作用更進一步減少它們在廢物-水泥基質(zhì)中的遷移率,如形成溶解性比金屬離子小得多的金屬氧化物。人們還經(jīng)常把少量的飛灰、硅酸鈉、膨潤土或專利產(chǎn)品等活性劑加入水泥中以增進反應過程。終依靠所加藥劑使粒狀的物質(zhì)變成了黏合的塊,從而使大量的廢物穩(wěn)定化/固化。
因為大部分金屬離子的溶解度與pH有關,對于金屬離子的固定,pH有顯著的影響。當pH較高時,許多金屬離子將形成氫氧化物沉淀,而且pH高時,水中的碳酸根濃度也高,有利于生成碳酸鹽沉淀。應該注意的是,pH過高,會形成帶負電荷的羥基絡合物,溶解度反而升高。例如:pH9時,則形成Cu(OH)3-絡合物,溶解度增加。許多金屬離子都有這種性質(zhì),如Pb當pH>9.3時,Zn當pH>9.2時Cd當pH>11.1時,Ni當pH>10.2時,都會形成金屬絡合物,造成溶解度增加。
水、水泥和廢物的量比
水分過小,則無法保證水泥的充分水合作用,水分過大,則會出現(xiàn)泌水現(xiàn)象,影響固化塊的強度。水泥與廢物之間的量比應用試驗方法確定,主要是因為在廢物中往往存在妨礙水合作用的成分,它們的干擾程度是難以估計的。
凝固時間
為確保水泥廢物混合漿料能夠在混合以后有足夠的時間進行輸送、裝桶或者澆注,必須適當控制初凝和終凝的時間。通常設置初凝時間大于2 h,終凝時間在48 h以內(nèi)。凝結時間的控制是通過加入促凝劑(偏鋁酸鈉、氯化鈣、氫氧化鐵等無機鹽)、緩凝劑(有機物、泥沙、硼酸鈉等)來完成的。
不能與混凝土或水泥砂漿摻合使用,只能使用已經(jīng)成型的水泥或混凝土地面。通過滲透至混凝土地面起作用,全不改變原地面外觀。水泥固化劑地面的有什么優(yōu)勢1、1、堅 硬:經(jīng)水泥地面硬化劑處理后的地面,莫氏硬度將達到9,莫氏硬度提高45.3%;2、耐 磨:經(jīng)水泥地面硬化劑能夠將混凝土中的各種成分固化成一個堅硬的實體,增加硬度和密實度,經(jīng)使用“德立固硬化劑”的地面熟化后,耐磨度將提高到8倍以上;3、防 塵:水泥地面硬化劑與混凝土中的氧化鈣發(fā)生化學反應,在混凝土表面形成一個無塵、致密的整體,控制了混凝土灰塵從表面空隙中析出。