攪拌參數(shù)對(duì)放射性廢液水泥固化體性能的影響

匡 雅，鄒樹(shù)梁，徐立國(guó)，黃斌海，劉 洋，寇 旭，習(xí) 薇

(1.核設(shè)施應(yīng)急安全作業(yè)技術(shù)與裝備湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 衡陽(yáng) 421001； 2.南華大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001； 3.中核四川環(huán)保工程有限責(zé)任公司，四川 廣元 628000)

放射性廢液的固化技術(shù)有多種，其中放射性廢液水泥固化技術(shù)因其處理過(guò)程簡(jiǎn)單，固化產(chǎn)品具有良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和生物化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。目前，國(guó)內(nèi)核電或核設(shè)施的中低放濃縮液均采用水泥固化進(jìn)行處理。

中低放廢物水泥固化體必須具有良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，從而保證在其放射性衰變至安全水平的過(guò)程中，核素離子能穩(wěn)定地滯留在固化體中[1]。放射性廢液水泥固化體的性能與固化體的配方有直接的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者針對(duì)水泥固化的配方進(jìn)行了大量研究[2-3]，然而，除配方因素外，攪拌是使水泥和廢液均勻分布的必要條件，水泥基材的水化硬化性能取決于成型時(shí)各組分、不同結(jié)構(gòu)層次的堆積結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各組分均勻分散的緊密堆積結(jié)構(gòu)才能最大程度發(fā)揮水泥基材的特有屬性[4]。其他領(lǐng)域如建筑行業(yè)、石油工業(yè)在水泥攪拌參數(shù)方面進(jìn)行的大量研究表明，攪拌時(shí)間和攪拌速度會(huì)對(duì)新拌水泥漿的性能(如流變性能、凝結(jié)時(shí)間)及硬化后的水泥石的性能(如抗壓強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)、孔隙結(jié)構(gòu))產(chǎn)生影響[5-10]。

英國(guó)Nirex的報(bào)告[11]分析了中、低放廢物水泥固化工藝中影響固化效果的因素及來(lái)源，其中攪拌參數(shù)(攪拌速度和攪拌時(shí)間)可能會(huì)對(duì)固化體的均勻性及固化體的孔隙率造成影響。攪拌速度不合理將造成水泥粉包附著在攪拌槳上，不僅使得攪拌槳清洗困難，還會(huì)造成因攪拌不均勻而導(dǎo)致的固化體強(qiáng)度下降[12]。張金濤等[13]研究表明，在水泥固化工藝過(guò)程中，若攪拌時(shí)間過(guò)短，水泥和廢物混合體不能充分進(jìn)行物理和化學(xué)反應(yīng)，容易導(dǎo)致固化體開(kāi)裂。由此可見(jiàn)，放射性廢液水泥固化工藝過(guò)程中攪拌參數(shù)會(huì)對(duì)水泥固化體的性能造成影響，然而目前關(guān)于攪拌速度和攪拌時(shí)間對(duì)中低放廢液水泥漿及水泥固化體性能影響的研究報(bào)道較少。

本文以某核設(shè)施中低放廢液混合液為研究對(duì)象，采用普通硅酸鹽水泥作為固化基材，利用中低放廢液模擬料液，研究在不同攪拌時(shí)間和攪拌速度下制備的水泥漿的流動(dòng)度和水泥固化體抗壓強(qiáng)度、孔隙結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)與抗浸出性能的變化規(guī)律，旨為水泥固化工藝中攪拌參數(shù)的優(yōu)化提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

實(shí)驗(yàn)中使用的模擬料液是根據(jù)中低放廢液的源項(xiàng)分析數(shù)據(jù)計(jì)算而得，含鹽量為220 g/L，pH=12.6，由市售工業(yè)試劑和化學(xué)試劑配制而成，其化學(xué)成分如下：NaNO3，198 g/L；Na2SO4，6 g/L；NaOH，11 g/L；MgCO3，5 g/L。

在模擬料液中加入Sr(NO3)2用來(lái)模擬中低放廢液中的主要核素之一90Sr，模擬料液中Sr2+的濃度為0.1 g/L。實(shí)驗(yàn)所用海螺牌P.O42.5硅酸鹽水泥的化學(xué)組成列于表1(燒失量為4.58%)。其他試劑均為市售分析純。

表1 水泥的化學(xué)組成Table 1 Chemical composition of cement

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

本實(shí)驗(yàn)參考某核設(shè)施中低放廢液水泥固化配方，液灰比(放射性廢液與水泥的質(zhì)量比)選擇為0.5和0.55。通常水泥固化配方中會(huì)加入復(fù)合礦物添加劑、減水劑、緩凝劑等添加劑來(lái)改善水泥攪拌過(guò)程中漿體的流動(dòng)性或提高水泥固化體的性能，添加劑的種類和添加量需要大量的配方實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，本實(shí)驗(yàn)不考慮添加劑的影響。

由于缺少實(shí)驗(yàn)室水平的放射性廢液水泥固化體制備操作標(biāo)準(zhǔn)，通常固化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主要參考《水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法》(GB/T 1346—2011)[14]。該標(biāo)準(zhǔn)要求水泥凈漿攪拌過(guò)程分為2個(gè)階段：第1階段為慢速攪拌，攪拌2 min，接著停拌15 s，同時(shí)將葉片和攪拌鍋壁上的水泥漿刮入鍋內(nèi)；第2階段為快速攪拌，攪拌2 min后停機(jī)。其中，攪拌機(jī)的速度參數(shù)列于表2。

根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)按照GB/T 1346—2011[14]的攪拌程序?qū)Ρ狙芯恐械哪M料液進(jìn)行水泥固化攪拌時(shí)發(fā)現(xiàn)，攪拌后水泥漿中有大團(tuán)水泥塊出現(xiàn)，水泥漿呈極不均勻狀態(tài)，幾乎不流動(dòng)。由此本實(shí)驗(yàn)參照文獻(xiàn)[15]中高鹽、高堿中低放廢液水泥固化的攪拌程序(慢速攪拌2 min，停拌15 s，快速攪拌10 min)，并結(jié)合某核設(shè)施實(shí)驗(yàn)室水平的中低放水泥固化配方實(shí)驗(yàn)的操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)GB/T 1346—2011[14]中第2階段的攪拌時(shí)間和攪拌速度進(jìn)行調(diào)整：攪拌時(shí)間分別為10、20、30、40、50 min，每個(gè)時(shí)間下分別進(jìn)行快速和慢速攪拌。

表2 攪拌機(jī)快速與慢速攪拌時(shí)的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)速度Table 2 Rotation and revolution speeds of mixerat high speed and low speed

將配好的模擬料液和水泥先后倒入攪拌機(jī)的攪拌鍋中，依據(jù)攪拌實(shí)驗(yàn)參數(shù)制得水泥漿；將水泥漿倒入φ50 mm×50 mm圓柱體模具，搗實(shí)抹平，放入SHBY-40A型數(shù)控砼標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)箱養(yǎng)護(hù)(24±2) h(養(yǎng)護(hù)溫度為(25±5)℃，相對(duì)濕度≥90%)后脫模，繼續(xù)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)至28 d，制得水泥固化體。

1.3 樣品表征

分別從水泥漿的流動(dòng)度，固化體的抗壓強(qiáng)度、孔隙結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)和核素浸出率對(duì)所制水泥漿和固化體進(jìn)行表征。

1) 流動(dòng)度

將攪拌好的水泥漿分兩層迅速裝入流動(dòng)度試模，參考GB/T 2419—2005[16]測(cè)試水泥漿的擴(kuò)展流動(dòng)度。

2) 抗壓強(qiáng)度

將養(yǎng)護(hù)28 d的水泥固化體上下表面用砂紙適當(dāng)打磨，保持上下表面平行，用YAW3000KN型液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)(優(yōu)鴻測(cè)控技術(shù)(上海)有限公司)測(cè)定其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。

3) 孔隙結(jié)構(gòu)

固化體破碎后取樣，在丙酮溶液中浸泡24 h終止水化，烘干至恒重(烘箱溫度設(shè)定為80 ℃)，采用AutoPore Ⅳ 9500型全自動(dòng)壓汞儀(麥克默瑞提克(上海)儀器有限公司)測(cè)定試樣的孔隙結(jié)構(gòu)(孔隙率、孔徑分布)。

4) 微觀結(jié)構(gòu)

參照孔隙結(jié)構(gòu)表征中對(duì)樣品的處理方法，對(duì)烘干后的樣品表面噴金后使用EVO18型掃描電子顯微鏡(SEM，德國(guó)CARL ZEISS股份公司)觀察試樣的微觀結(jié)構(gòu)。

5) 核素浸出率

參考GB 7023—2011[17]，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(江蘇天瑞儀器股份有限公司)測(cè)量浸出液中核素Sr2+的濃度，計(jì)算固化體的核素浸出率和累積浸出分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 流動(dòng)度

水泥漿的流動(dòng)度對(duì)水泥固化放射性廢物的工藝過(guò)程具有重要意義。若水泥漿流動(dòng)度過(guò)低，不僅易造成攪拌困難、攪拌槳卡轉(zhuǎn)、水泥漿無(wú)法從混合器中順利排出等問(wèn)題，還會(huì)增加攪拌槳清洗的難度并增加二次廢物量；而水泥漿流動(dòng)度過(guò)高，則易導(dǎo)致固化體產(chǎn)生泌水和鹽析問(wèn)題，使游離水量增加[18]。Han等[19]采用實(shí)驗(yàn)的方式研究普通水泥漿泌水現(xiàn)象與硬化后水泥石中水化產(chǎn)物的分布及孔隙率的關(guān)系，結(jié)果表明，泌水會(huì)造成固化體內(nèi)孔隙率增加，同時(shí)會(huì)影響液體泌出方向上水化產(chǎn)物的分布和微觀結(jié)構(gòu)，從而嚴(yán)重影響固化體的機(jī)械性能和抗?jié)B透性。因此為保證水泥固化體的強(qiáng)度，同時(shí)便于水泥固化操作，水泥固化工藝中水泥漿的流動(dòng)度一般控制在180～220 mm之間。

攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)水泥漿流動(dòng)度的影響示于圖1。由圖1可知，水泥漿的流動(dòng)度很大程度是由液灰比決定的，液灰比越大，其流動(dòng)度也越大，這是由于在較大液灰比的情況下，水泥漿中粒子間的距離較大、作用力較小，從而使得流動(dòng)度增大[20]。此外，由圖1還可看出：攪拌時(shí)間對(duì)水泥漿的流動(dòng)度有較大影響，不同攪拌時(shí)間下流動(dòng)度差異較為明顯；且液灰比越小，水泥漿的流動(dòng)度隨攪拌時(shí)間的變化幅度越大，表現(xiàn)為快速攪拌時(shí)，液灰比為0.5的水泥漿的最大和最小流動(dòng)度分別為200 mm和157.5 mm，液灰比為0.55的漿料的最大和最小流動(dòng)度分別為220 mm和205 mm。而慢速攪拌時(shí)，液灰比為0.5的水泥漿的最大和最小流動(dòng)度為200 mm和130 mm，液灰比為0.55的水泥漿的最大和最小流動(dòng)度分別為220 mm和185 mm。

圖1 攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)漿料流動(dòng)度的影響Fig.1 Effect of mixing time and mixing speed on paste fluidity

所有組別的水泥漿的流動(dòng)度隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)均呈先增大后減小的趨勢(shì)，其中攪拌時(shí)間為10 min的水泥漿的流動(dòng)度最小，且攪拌完成后水泥漿表面出現(xiàn)一層細(xì)小氣泡，其原因可能是攪拌10 min的水泥漿中存在細(xì)小水泥團(tuán)塊，這些水泥團(tuán)塊攜裹了一部分空氣，導(dǎo)致其中的水泥顆粒沒(méi)有被完全浸潤(rùn)，造成其流動(dòng)度較小，同時(shí)這些空氣在攪拌槳的剪切作用下被不斷擠壓出來(lái)，在水泥漿表面形成一層氣泡。隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，水泥和廢液的混合越來(lái)越均勻，水泥漿的流動(dòng)度不斷增大，直至達(dá)到最大值，此時(shí)水泥漿中水泥顆粒幾乎為均勻分散狀態(tài)，水分子之間的毛細(xì)作用力以及水泥漿中的微孔均為極小值[21]。此后繼續(xù)攪拌，水泥漿的流動(dòng)度會(huì)逐漸減小，這可能是由于水泥漿中的水分被不斷蒸發(fā)所致[22]。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)攪拌速度越大，水泥漿的最大流動(dòng)度出現(xiàn)的時(shí)間越早，其原因可能是攪拌速度越大，攪拌槳對(duì)漿料的剪切作用越強(qiáng)烈，導(dǎo)致水泥漿越易被混合均勻。

2.2 抗壓強(qiáng)度

放射性廢物水泥固化體良好的機(jī)械性能是核素能長(zhǎng)期滯留在固化體內(nèi)部的首要保障[23]，28 d抗壓強(qiáng)度是評(píng)價(jià)水泥固化體機(jī)械性能的主要指標(biāo)，有研究[24-25]表明，提高水泥固化體的抗壓強(qiáng)度，可有效降低固化體中放射性核素的浸出率。GB 14569.1—2011[26]要求28 d抗壓強(qiáng)度不小于7 MPa。

不同攪拌參數(shù)下水泥固化體28 d抗壓強(qiáng)度的變化趨勢(shì)示于圖2，實(shí)驗(yàn)條件下所有固化體的28 d抗壓強(qiáng)度均大于10 MPa。由圖2可知，攪拌速度越高，固化體抗壓強(qiáng)度越高，可能的原因是攪拌速度越大，攪拌槳對(duì)水泥漿的剪切作用越大，水泥顆粒表面早期的水化產(chǎn)物(表面膜層)被不斷破壞，使得水泥水化反應(yīng)更加充分，由此提高了水泥固化體的抗壓強(qiáng)度[25]。

圖2 攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)水泥固化體28 d抗壓強(qiáng)度的影響Fig.2 Effect of mixing time and mixing speed on 28 d compressive strength of cement solidified waste form

此外，從圖2還可知，攪拌時(shí)間對(duì)固化體抗壓強(qiáng)度的影響也較大，隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，抗壓強(qiáng)度呈先增大后減小的趨勢(shì)，這種現(xiàn)象可能的原因是在攪拌初期，水泥和廢液從極不均勻分布狀態(tài)逐漸混合均勻，漿體內(nèi)部孔隙由大變小，漿體中包裹了空氣和干水泥顆粒的水泥團(tuán)塊不斷被破壞，水泥水化反應(yīng)也從顆粒表面不斷深入，使得固化體強(qiáng)度不斷增大；而隨著攪拌時(shí)間的持續(xù)增加，水泥漿中水化產(chǎn)物凝膠及網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞[10]，水泥漿中的水分不斷被蒸發(fā)，導(dǎo)致固化體強(qiáng)度下降。

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)

1) 孔隙率

水泥固化體對(duì)核素的滯留主要靠機(jī)械固封、化學(xué)固定和物理吸附作用，其中機(jī)械固封作用與固化體的孔結(jié)構(gòu)有關(guān)[2]。為提高機(jī)械固化率，必須提高水泥固化體的致密性，降低固化體中的孔隙率，同時(shí)還要減少固化體中的大孔和連通孔的比例。此外，水泥固化體的強(qiáng)度與固化體中孔隙率和毛細(xì)孔體積有關(guān)，當(dāng)孔隙率和毛細(xì)孔減少時(shí)，水泥固化體的強(qiáng)度即能得到較大程度的提高[20]。

攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)液灰比為0.5的水泥固化體28 d孔隙率的影響列于表3。由表3可知，攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)水泥固化體的孔隙率有較大影響。在不同攪拌速度下，攪拌時(shí)間為10 min的固化體的孔隙率均最大，隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，固化體中的孔隙率顯著下降；攪拌50 min形成的固化體孔隙率略低于攪拌30 min形成的固化體。

表3 不同攪拌參數(shù)下固化體的孔隙率Table 3 Porosity of cement solidified waste form under different mixing conditions

此外，從表3還可看出，攪拌速度對(duì)固化體的孔隙率也有較大影響。攪拌速度越小，固化體的孔隙率隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)變化幅度越大。攪拌時(shí)間為10 min時(shí)，慢速攪拌形成試樣的孔隙率明顯大于快速攪拌形成試樣的孔隙率，而攪拌時(shí)間為30 min及50 min時(shí)的情況則與之相反。這一現(xiàn)象可能的原因是在攪拌時(shí)間為10 min時(shí)，廢液與水泥并未攪拌均勻，此時(shí)慢速攪拌形成的水泥漿中含有更多更大的水泥團(tuán)塊，其均勻程度不及快速攪拌形成的水泥漿，導(dǎo)致其固化體孔隙率較高。而隨著攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)，快速攪拌過(guò)程引入的空氣量會(huì)多于慢速攪拌，造成固化體孔隙率相對(duì)較高。此外從本實(shí)驗(yàn)還可看出，未摻加任何添加劑的普通硅酸鹽水泥固化體的孔隙率較高(大于28%)，而較大的孔隙率對(duì)固化體的耐久性及抗浸出性均有不利影響。

2) 孔徑分布

最可幾孔徑越小，孔結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格的連通性越差，核素浸出率也越小。通常根據(jù)孔徑大小，水泥石中的孔可分成凝膠孔(1.5～3 nm)、毛細(xì)孔(>200 nm)和介于凝膠孔與毛細(xì)孔之間的過(guò)渡孔三大類[20]。液灰比為0.5的水泥固化體28 d的孔徑分布微分曲線示于圖3。由圖3a可知，快速攪拌時(shí)，攪拌10、30、50 min制備的固化體的最可幾孔徑分別為95、95、77 nm，其中攪拌50 min制備的固化體的最可幾孔徑最小，然而其毛細(xì)孔的數(shù)量明顯多于其他兩組固化體，這些孔可能是長(zhǎng)時(shí)間的攪拌引入了的過(guò)多氣泡所致；攪拌30 min的固化體其小于100 nm的孔較多而其毛細(xì)孔較少，孔徑較其他兩組細(xì)化。

圖3 攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)水泥固化體孔隙孔徑分布的影響Fig.3 Influence of mixing time and mixing speed on pore size distribution of cement solidified waste form

由圖3b可知，慢速攪拌時(shí)，攪拌10、30、50 min制備的固化體的最可幾孔徑分別為50、95、95 nm；攪拌10 min制備的固化體的最可幾孔徑較小，然而其毛細(xì)孔也較多，孔徑分布非常分散；攪拌30 min的固化體孔徑分布較為集中，且其孔徑在10 nm左右的孔數(shù)量較其他兩組多，這些小孔的增多對(duì)固化體的抗核素浸出率的提高能起到積極作用。

此外，從圖3還可看出，攪拌速度對(duì)水泥固化體28 d的孔徑分布也有影響。慢速攪拌時(shí)，攪拌10 min形成的固化體中毛細(xì)孔較其他兩組多；而快速攪拌時(shí)，攪拌50 min的固化體中毛細(xì)孔較其他兩組多。綜合表4和圖3可知，攪拌速度和攪拌時(shí)間會(huì)對(duì)固化體的孔隙結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，在較短的攪拌時(shí)間內(nèi)，適當(dāng)提高攪拌速度可改善水泥固化體的孔徑分布，降低孔隙率；而在較長(zhǎng)的攪拌時(shí)間下，適當(dāng)降低攪拌速度可降低孔隙率，也可使固化體孔徑分布變得均勻。

2.4 微觀結(jié)構(gòu)

液灰比為0.5時(shí)采用不同攪拌參數(shù)制備的水泥固化體28 d的SEM圖像示于圖4。由圖4可觀察到在試樣的孔縫中及表面均分布有針棒狀的水化產(chǎn)物，攪拌時(shí)間為10 min的固化體結(jié)構(gòu)明顯疏松多孔，密實(shí)度較差，而攪拌時(shí)間為50 min的試樣整體性較好，結(jié)構(gòu)較為密實(shí)，由此說(shuō)明攪拌速度和攪拌時(shí)間會(huì)對(duì)水泥固化體的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，但影響程度及影響機(jī)理還有待深入研究。

a——快速攪拌10 min；b——快速攪拌50 min；c——慢速攪拌10 min；d——慢速攪拌50 min圖4 不同攪拌參數(shù)下制備的水泥固化體28 d的SEM圖像Fig.4 SEM image of 28 d cement solidified waste form under different mixing conditions

2.5 浸出率

液灰比為0.5時(shí)不同攪拌參數(shù)對(duì)水泥固化體中核素Sr2+浸出率Rn和累積浸出分?jǐn)?shù)Pt的影響分別示于圖5、6。由圖5可看出，各試樣在第1 d的浸出率較大，之后急劇減小，7 d后減小幅度降低，直到浸泡25 d時(shí)，浸出率基本保持在同一水平。所有試樣的42 d浸出率均在10-4量級(jí)，較GB 14569.1—2011[26]的要求小1個(gè)數(shù)量級(jí)。其中以慢速攪拌10 min形成的固化體42 d浸出率和累積浸出分?jǐn)?shù)均最大，快速攪拌10 min形成的固化體次之。結(jié)合圖5、6和圖3可知，固化體的抗浸出性能與固化體的孔隙率密切相關(guān)，孔隙率越高，42 d Sr2+浸出率越大，累積浸出分?jǐn)?shù)也越大。其原因是固化體的孔隙率越大，其內(nèi)部越易形成連通孔隙，核素離子越易通過(guò)這些連通孔隙擴(kuò)散到外部介質(zhì)中。

圖5 攪拌參數(shù)對(duì)固化體中核素Sr2+浸出率的影響Fig.5 Effect of mixing condition on leaching rate of Sr2+ in cement solidified waste form

圖6 攪拌參數(shù)對(duì)固化體中Sr2+累積浸出分?jǐn)?shù)的影響Fig.6 Effect of mixing condition on cumulative leaching fraction of Sr2+in cement solidified waste form

3 結(jié)論

通過(guò)攪拌時(shí)間和攪拌速度對(duì)放射性廢液水泥固化體性能的影響實(shí)驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論。

1) 水泥固化過(guò)程中，水泥漿的流動(dòng)度主要由液灰比決定，同時(shí)攪拌時(shí)間和攪拌速度也會(huì)影響水泥漿的流動(dòng)度：水泥漿的流動(dòng)度隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增大后減小的趨勢(shì)，這與水泥漿混合的均勻程度有關(guān)，且液灰比越小，水泥漿的流動(dòng)度隨攪拌時(shí)間變化幅度越大。

2) 攪拌時(shí)間和攪拌速度會(huì)對(duì)水泥固化體的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生影響。固化體的抗壓強(qiáng)度隨攪拌時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增大后減小的趨勢(shì)，且提高攪拌速度，固化體的抗壓強(qiáng)度也會(huì)提高。

3) 攪拌速度和攪拌時(shí)間會(huì)對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)和核素浸出率產(chǎn)生影響，在較短的攪拌時(shí)間內(nèi)，適當(dāng)提高攪拌速度可改善水泥固化體的孔徑分布，降低孔隙率，減少核素浸出率；而在較長(zhǎng)的攪拌時(shí)間下，適當(dāng)降低攪拌速度可降低孔隙率，使固化體孔徑分布變得均勻，同時(shí)減少核素浸出率。

4) 在未摻加任何添加劑的情況下，普通硅酸鹽水泥和模擬料液攪拌混合形成的固化體結(jié)構(gòu)疏松，密實(shí)度差，相較于攪拌10 min的固化體，攪拌50 min的固化體整體性較好。

5) 由于攪拌參數(shù)會(huì)影響水泥固化體性能，因此在水泥固化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)注意保持?jǐn)嚢鑵?shù)一致；此外在水泥固化線或水泥固化裝置投入使用前，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的方式確定滿足工藝要求并滿足固化體性能要求的最佳攪拌速度和攪拌時(shí)間；同時(shí)，針對(duì)會(huì)對(duì)水泥漿和水泥固化體性能有影響的攪拌過(guò)程變量，如加料次序、攪拌方式(勻速或變速)均應(yīng)進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。