Control of Cs leachability in cementitious binders: Fid-Bau Portal

Control of Cs leachability in cementitious binders

Wu, H.C. / Li, V.C. / Yun Mook Lim / Hayes, K.F. / Chen, C.C.

Zementartige Materialien werden vielfach zum Einschluß radioaktiver Abfälle aufgrund niedriger Kosten und einfacher Verarbeitung eingesetzt. Ein schwerwiegender Nachteil ergibt sich aus der leichten Herauslösbarkeit der Radionuklide aus dem porösen Zement. Einen wesentlichen Anteil daran hat das Auftreten von Rissen, verursacht durch thermische und mechanische Belastungen. Rißbildung kann durch Faserverstärkung reduziert werden. Eine neuere Entwicklung sind die faserverstärkten ECC-Verbundwerkstoffe (engineered cementitious composites), die ein Zugverformungsverhalten ermöglichen, das eher dem von Stahl als dem von Beton gleicht und die Permeabilität wesentlich herabsetzen. Für die Untersuchungen wurden unbewehrter Mörtel (I), Zementpaste mit SiO2-Rauch (II), ECC-Paste mit SiO2-Rauch (III) und ECC-Mörtel mit SiO2-Rauch (IV) hergestellt. Die größte Menge an Cäsium wurde aus I herausgelöst, gefolgt von II, IV und III. Mikrostrukturelle Untersuchungen ließen erkennen, daß in den faserverstärkten Materialien die Rißbildung reduziert war und die auftretenden Risse einen kleineren Durchmesser hatten. Der Einfluß von SiO2-Rauch wird durch das Sorptionsvermögen für Cäsium erklärt. Bei allen Proben war die zu Beginn der Versuche die Lösungsgeschwindigkeit sehr hoch und nahm bald ab. Aus den Versuchen kann somit geschlossen werden, daß Faserverstärkung durch die ECC-Technologie und Zusätze, die die Matrix modifizieren, wie SiO2-Rauch, sichtbar das Herauslösen von Cäsium reduzieren.