JP5076571B2 - 廃棄物のセメント固化処理方法 - Google Patents
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Description
急結剤として市販されているメイコSA163(登録商標、deggusa.製)の主成分である。アルミニウムイオンがセメント中のCa(OH)2と反応してアルミン酸カルシウム水和物(C3AH6)を急速に生成する。
Na2CO3がセメント中のCa(OH)2と反応すると、
Na2CO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaCO3
といった反応が生じ、難溶性のCaCO3を生成する方向に反応が進行する。したがって、C3Sやβ-C2Sの水和反応によって生成する液相のCa(OH)2が難溶性のCaCO3として除去されるために、C3S及びβ-C2Sの水和反応が促進される。一方、Na2CO3とCa(OH)2の反応によって生成するNaOHにより、C3Sやβ-C2Sの水和反応初期に生成する低分子のC-S-Hが可溶する。すなわち、NaOHはC-S-Hゾル膜を除去するため、水和反応が進行すると考えられる。また、NaOH及びNa2CO3などは、C3A及び鉄アルミン酸四カルシウム(C4AF)の水和反応を促進するため、セメントが急結する。
セメントペースト全体に対してNaAlO2を1〜3wt%の割合で添加すると、1〜2分の可使時間の後にセメントが急結する。NaAlO2の方がNa2CO3より、急結作用が大きい。実用上、NaAlO2はNa2CO3と混合して用いられている。その作用機構は、NaAlO2が水中で加水分解してNaOHとAl(CO)3ゾルとなり、この両者が急結を促進することになるので、反応機構はNaOHに近い。
リン酸自身は、Ca(OH)2を溶解する働きを示すが、KOHはNaOHと同様にCa2+イオンの溶解を促進し、C4AFの水和反応を促進すると考えられている。
Al2O3やAl(OH)3をセメントに1%添加して凝結試験を行うと、セメント中のCa(OH)2と反応してC3AH6が急速に生成され、瞬結する。モルタルやコンクリートに対しては急結剤的な働きをするが、柔軟性が無くなり、かつW/C(水セメント比)を増加させるのであまり実用には向いていない。
セメント:普通ポルトランドセメント(比重:3.16)、
水:水道水、
模擬硝酸塩廃棄物:硝酸ナトリウム(純度:98.0%)、
硬化促進剤:硫酸アルミニウム(RA),硫酸ナトリウム(RN),炭酸ナトリウム(TN),アルミン酸ナトリウム(AN),リン酸二水素カリウム(RK),水酸化アルミニウム(SA)、
を用いた。
12 セメント粒子
13 硝酸塩(遅延剤分子)
14 カルシウムアルミネート水和物(硬化物)
Claims (3)
- セメント固化を遅くする硝酸塩などの遅延剤分子を含む廃棄物のセメント固化処理方法において、上記廃棄物に、普通ポルトランドセメントと共に硬化促進剤を添加し、セメント粒子表面に、上記遅延剤分子錯塩が形成されるよりも早く硬化物を形成させて、セメントペースト中のカルシウムイオンと遅延剤分子との接触、反応を防ぎつつセメントの水和反応を進行させて凝結、固化させるに際して、
上記セメントペーストの水セメント比が30〜40%、硝酸塩含有率が35〜50wt%、及び硬化促進剤の添加率が1〜6wt%であり、
かつ上記硬化促進剤が、炭酸ナトリウムの単独、リン酸二水素カリウムの単独、または、炭酸ナトリウムと硫酸アルミニウムの混合物、炭酸ナトリウムとアルミン酸ナトリウムの混合物、炭酸ナトリウムとリン酸二水素カリウムの混合物、リン酸二水素カリウムと硫酸アルミニウムの混合物のいずれかであることを特徴とする廃棄物のセメント固化処理方法。 - 上記硬化促進剤として、上記セメントペースト全体に対して炭酸ナトリウムを1.25wt%の割合で、かつ、リン酸二水素カリウムを1.25wt%の割合で添加する請求項1記載の廃棄物のセメント固化処理方法。
- 上記硬化促進剤として、上記セメントペースト全体に対してリン酸二水素カリウムを1.25wt%の割合で、かつ、硫酸アルミニウムを1.25wt%の割合で添加する請求項1記載の廃棄物のセメント固化処理方法。
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