1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人类社会的发展，当今世界传统能源逐渐削减，大力发展新能源是解决当前能源紧缺问题的主要途径。核能作为新型的清洁能源，使用其进行发电不会像其他化石燃料一样产生污染物，也不会产生温室气体，因此发展我国的核电事业是解决我国当前能源问题的一项重要工程^[1]。核电事业健康发展的前提和保证是安全地处理与处置核电站所产生的放射性废物。这些废物往往含有相当多水份,容易分散和流失,运输和长期贮存很不安全和方便 , 必须把它们固化起来 , 转变成固化体^[2]。由于水泥有着来源丰富、价格低廉、操作工艺与设备简单等优点，尽管固化时性能也未必非常理想，但作为多种类型放射性废物固化处理的基质材料，仍为各国所采用^[3]。

硼酸作为核废液的主要成分之一，是影响水泥固化的主要原因。普通硅酸盐水泥（opc）是处理放射性废物最常用的材料，但在直接固化含硼核废液时，由于硼酸的缓凝作用，opc不能固化达到理想的强度^[4]，通过查找相关资料，从微观角度其原因是硼酸在水泥浆料中反应形成硼酸钙微小晶粒，它们覆盖在熟料表形成包裹层阻碍了其他反应的进行，从而减缓了水化速率^[5]。

为了提高水泥的性能，近年来，很多人尝试通过添加不同的改良剂来提升水泥的性能，从而提高其处理核废水的能力^[6]。有相关报道通过增加了8%~12%石灰，小量硅粉或硅酸钠，在h₃b0₃-na₂so₄-naoh-h₂o体系中，硼酸浓度为12%、24%的水泥固化配方研究成果^[7]，从而提高固化体抗压强度等性能。还有研究表明小浓度的锂盐（lioh，lino₃）可加速粘稠或低浓度状态下和搅拌悬浮液中csa水泥的早期水化^[8]。rodger等研究结果表明li盐可作为铝酸盐水泥的有效促凝剂^[9]。另外，日本、美国采用氢氧化钙与废液中偏硼酸钠作用，生成的硼酸钙沉淀物用水泥固化，或直接烧结成玻璃体，其体积仅为普通水泥固化体的1/5一l/10^[10]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

材料制备：以水泥、膨润土、石灰作为胶凝材料，同时添加改性剂；

材料表征：对水泥固化体进行强度测试，通过xrd、sem、红外等表征手段对其水化产物及微观形貌行了分析。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－7周：按照设计方案，制备普通硅酸盐水泥材料和模拟核废液。

第8－12周：采用xrd、fe-sem、tg-dsc、cv等测试技术对复合材料的物相、显微结构、电化学性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郑军华，龚立，程理 .硼酸废液水泥固化配方与高减容技术初探 .上海环境科学 第 1 7 卷 第2 期 ，1998年2月

[2]罗上庚.水泥固化处理放射性废物 .中国学术期刊电子出版社，原子能研究所，1985，10. 16552 /j . cnki . i ssn1001 -1625 .

[3]黄志松.碳酸锂对硫铝酸盐水泥性能的影响 .建 筑 技 术 ，2015，10.13731/j.issn.1000-4726.2015.s1.023.