本發(fā)明涉及一種水泥基灌漿料，特別涉及一種可用于高放廢物深地質(zhì)處置中巖石裂隙封閉的場合，也可作為工程搶險、工程修補、建筑加固改造的環(huán)保型灌漿料。

背景技術(shù)：

高放廢物含放射性強、毒性大、發(fā)熱量大和半衰期長的核素，如何安全地處置高放廢物已成為當前放射性廢物管理的難點和瓶頸，是關系到國土環(huán)境、公眾安全和核工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問題?；凇岸嘀仄琳显怼钡纳畹刭|(zhì)處置法是最具前景的高放廢物終極處置方法。這是以核素的包容和阻滯為核心內(nèi)容，以多重屏障(包括由封閉材料、廢物固化體、容器、外包裝和膨潤土組成的工程屏障以及天然屏障)為主要手段和以保障千年到萬年以上公眾健康、環(huán)境保護為安全目標的系統(tǒng)工程?！叭咭粩_動”(高地溫、高地壓、高巖溶水壓、擾動)環(huán)境下地下水經(jīng)天然屏障(地質(zhì)巖體)將飽和膨潤土遷移并腐蝕包裝容器，從而加速核素的釋放和遷移，因此必須采用特定手段封閉巖體裂隙阻隔地下水的遷移，同時保證裂隙封閉材料的長期穩(wěn)定性。

化學類封閉材料因含有機物質(zhì)、結(jié)石體強度低、耐久性較差、對周圍環(huán)境和地下水有污染等缺點不適于高放廢物深地質(zhì)處置工程。普通水泥基裂隙封閉材料固體顆粒較大，漿液難以注入到巖體細小裂隙或裂隙(100μm左右)中，因此為滿足深地質(zhì)處置中巖石裂隙封閉的需求需要研發(fā)一種新型封閉材料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種低pH值超細磷鋁酸鹽水泥基灌漿料，該灌漿料具有良好的流動性，并有微膨脹性，用于高放廢物深地質(zhì)處置方面具有良好的密閉效果，而且穩(wěn)定性良好。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

提供一種低pH值超細磷鋁酸鹽水泥基灌漿料，由原料與水混合攪拌得到，按重量百分比計，其原料組成如下：

所述灌漿料pH值≤11。

按上述方案，所述磷鋁酸鹽水泥比表面積為8000cm²/g。通過使用磷鋁酸鹽水泥保證灌漿料的早期強度高。并且因為磷鋁酸鹽水泥水化產(chǎn)物中沒有Ca(OH)₂，所以pH值小。

按上述方案，所述粉煤灰由Ⅱ級粉煤灰經(jīng)粉磨并過1000目篩得到。

按上述方案，所述礦渣為高爐礦渣經(jīng)粉磨得到，粒徑為5-10μm。

按上述方案，所述分散劑為經(jīng)超細粉磨的膨潤土，且D95≤15μm(95wt％的顆粒粒徑小于等于15μm)。

優(yōu)選的是，所述膨脹劑為氧化鎂。

本發(fā)明采用超細水泥為主要材料，所得灌漿料具有良好的流動性，能注入到細小裂隙中，在自重的條件下能夠完全充滿整個填充空間，因此能夠注入到巖體細小裂隙或裂隙(100μm左右)中，用于高放廢物深地質(zhì)處置方面具有良好的裂隙封閉效果。另外，一般的水泥基灌漿料存在水化過程中產(chǎn)生堿性物質(zhì)這一缺陷，而大量研究表明：堿性物質(zhì)的長期入滲會對膨潤土產(chǎn)生溶蝕作用，進而降低膨潤土的膨脹性能，并增大膨潤土的有效孔隙比和滲透性，最終削弱了膨潤土的核素緩沖封閉性能，本發(fā)明制備的pH值≤11的水泥基灌漿料不會產(chǎn)生堿性物質(zhì)，使用過程中穩(wěn)定性良好，作為屏障材料不會干擾膨潤土的處置屏障功能。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明制備的磷鋁酸鹽水泥基灌漿料具有良好的流動性和微膨脹性，能注入到細小裂隙中，早期強度高，pH值≤11(使用過程中穩(wěn)定性良好)，具有高流動性，高可灌性，高耐久性，漿體硬化后抗震性能優(yōu)異，可用于高放廢物深地質(zhì)處置中巖石裂隙封閉方面，也可作為工程搶險、工程修補、建筑加固改造的灌漿材料。

具體實施方式

為使本領域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。

實施例中所用磷鋁酸鹽水泥比表面積為8000cm²/g；所用粉煤灰由Ⅱ級粉煤灰經(jīng)粉磨并過1000目篩得到；所用礦渣為高爐礦渣經(jīng)粉磨得到，粒徑為5-10μm；所用分散劑為經(jīng)超細粉磨且D95≤15μm的膨潤土。

實施例1

一種低pH值超細磷鋁酸鹽水泥基灌漿料，由原料按水料比1.2:1加水混合攪拌得到，按重量百分比計，其原料組成如下：磷鋁酸鹽水泥45％，粉煤灰35％，礦渣13.5％，膨潤土5％，聚羧酸系減水劑(武漢華軒高新技術(shù)有限公司生產(chǎn))0.5％，氧化鎂1％。

本實施例所得灌漿料常壓2h泌水率為1.0％，穩(wěn)定性良好，粘度為21.22mPas，流動性能好，初凝時間為5h35min，終凝時間為7h20min，說明其具有高可灌性，結(jié)石體7d抗壓強度為9.8MPa，28d抗壓強度為16.8MPa，1d縱向膨脹率為0.08％，3d漿體pH值＝10.3，說明該灌漿料滿足施工性能且具有低pH值，使用過程中具有高耐久性，并且漿體硬化后抗震性能優(yōu)異。

實施例2

一種低pH值超細磷鋁酸鹽水泥基灌漿料，由原料加水混合攪拌得到，按重量百分比計，其原料組成如下：磷鋁酸鹽水泥50％，粉煤灰35％，礦渣8.2％，膨潤土5％，聚羧酸系減水劑0.8％，氧化鎂1％。

本實施例所得灌漿料常壓2h泌水率為1.4％，粘度為26.84mPas，初凝時間為5h15min，終凝時間為6h55min，結(jié)石體7d抗壓強度為13.3MPa，28d抗壓強度為17.8MPa，1d縱向膨脹率為0.08％，3d漿體pH值＝10.3。

實施例3

一種低pH值超細磷鋁酸鹽水泥基灌漿料，由原料加水混合攪拌得到，按重量百分比計，其原料組成如下：磷鋁酸鹽水泥55％，粉煤灰25％，礦渣13％，膨潤土5％，聚羧酸系減水劑1.0％，氧化鎂1％。

本實施例所得灌漿料常壓2h泌水率為1.3％，粘度為26.5mPas，初凝時間為6h50min，終凝時間為8h35min，結(jié)石體7d抗壓強度為14.6MPa，28d抗壓強度為16.9MPa，1d縱向膨脹率為0.08％，3d漿體pH值＝10.3。