A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Cements in radioactive waste disposal
Zemente sind verbreitete Materialien für die Verkapselung von radioaktiven Abfällen. Unter Zement wird im allgemeinen Portlandzement verstanden. Nach einer Übersicht zu Herstellung, Abbindeverhalten, Zusatzstoffen und Mineralogie der Zementbestandteile geht der Autor auf die speziellen Anforderungen an Zemente für die Langzeitlagerung radioaktiver Abfälle ein. Der Zement sollte in angemessener Zeit unter Vermeidung übermäßiger Wärmeentwicklung aushärten. Bei Temperaturen von mehr als 80 Grad C kann es zur Rißbildung und Dampfentwicklung kommen. Zemente sind ursprünglich mikroporös. Ihre Permeabilität gegenüber Wasser und Gasen ist eine komplexe Funktion aus Zahl, Größe und Vernetzung der Poren. Zugabe von Flugasche führt zu feinerer Porosität und verringerter Permeabilität und Diffusion. Rißbildung kann die Permeabilität vergrößern. Wasser kann einen wesentlichen Einfluß auf die Selbstheilung solcher Risse haben. Eindringen von Grundwasser in die Lagerstätte mit anschließender Korrosion kann zur Freisetzung von radioaktiven Stoffen führen. Viele Produkte im Abfall können durch Fällung in alkalischem Medium gebunden werden. Diese Bedingungen sind in Zement gegeben. Von Bedeutung sind Vorhersagen zur Zusammensetzung des Porenwassers. So kann etwa ein hoher Siliciumgehalt zur Komplexbildung und verstärkter Löslichkeit der Nuklide führen. Die Datenbank MINEQL/Au des Autors enthält thermodynamische Daten für solche Vorhersagen. Sorption von Radionukliden und Substitutionseffekte werden durch die Zusammensetzung des Zements bestimmt. Die Temperatur in Endlagern wird durch die Temperatur des Aushärtens des Zements sowie durch Wärme aus dem radioaktiven Zerfall bestimmt. Sie sollte wegen möglicher Kristallisation etwa 75 Grad C nicht überschreiten. Diese bewirkt eine Erniedrigung der Löslichkeit und einen Verlust der hohen pH-Pufferkapazität. Strahlung führt zur Radiolyse des Porenwassers, zu Gasentwicklung und Rißbildung des Zements. Der mikrobielle Abbau organischer Stoffe im Abfall kann ebenfalls Gasbildung oder Komplexbildungen bewirken.
Cements in radioactive waste disposal
Zemente sind verbreitete Materialien für die Verkapselung von radioaktiven Abfällen. Unter Zement wird im allgemeinen Portlandzement verstanden. Nach einer Übersicht zu Herstellung, Abbindeverhalten, Zusatzstoffen und Mineralogie der Zementbestandteile geht der Autor auf die speziellen Anforderungen an Zemente für die Langzeitlagerung radioaktiver Abfälle ein. Der Zement sollte in angemessener Zeit unter Vermeidung übermäßiger Wärmeentwicklung aushärten. Bei Temperaturen von mehr als 80 Grad C kann es zur Rißbildung und Dampfentwicklung kommen. Zemente sind ursprünglich mikroporös. Ihre Permeabilität gegenüber Wasser und Gasen ist eine komplexe Funktion aus Zahl, Größe und Vernetzung der Poren. Zugabe von Flugasche führt zu feinerer Porosität und verringerter Permeabilität und Diffusion. Rißbildung kann die Permeabilität vergrößern. Wasser kann einen wesentlichen Einfluß auf die Selbstheilung solcher Risse haben. Eindringen von Grundwasser in die Lagerstätte mit anschließender Korrosion kann zur Freisetzung von radioaktiven Stoffen führen. Viele Produkte im Abfall können durch Fällung in alkalischem Medium gebunden werden. Diese Bedingungen sind in Zement gegeben. Von Bedeutung sind Vorhersagen zur Zusammensetzung des Porenwassers. So kann etwa ein hoher Siliciumgehalt zur Komplexbildung und verstärkter Löslichkeit der Nuklide führen. Die Datenbank MINEQL/Au des Autors enthält thermodynamische Daten für solche Vorhersagen. Sorption von Radionukliden und Substitutionseffekte werden durch die Zusammensetzung des Zements bestimmt. Die Temperatur in Endlagern wird durch die Temperatur des Aushärtens des Zements sowie durch Wärme aus dem radioaktiven Zerfall bestimmt. Sie sollte wegen möglicher Kristallisation etwa 75 Grad C nicht überschreiten. Diese bewirkt eine Erniedrigung der Löslichkeit und einen Verlust der hohen pH-Pufferkapazität. Strahlung führt zur Radiolyse des Porenwassers, zu Gasentwicklung und Rißbildung des Zements. Der mikrobielle Abbau organischer Stoffe im Abfall kann ebenfalls Gasbildung oder Komplexbildungen bewirken.
Cements in radioactive waste disposal
Zemente für die Endlagerung radioaktiver Abfälle
Glasser, F.P. (author) / Atkins, M. (author)
MRS Bulletin ; 19 ; 33-42
1994
10 Seiten, 7 Bilder, 2 Tabellen, 19 Quellen
Article (Journal)
English
Radiolyse , Zusatzstoff , Asche , Zement , Portlandzement , Wärme (Energie) , Rissbildung , Dampf , poröser Werkstoff , Gasdurchlässigkeit , Diffusion , Korrosion , Kristallisation , Löslichkeit , organische Verbindung , pH-Wert , Ausfällung , Grundwasser , Komplexbildung , Flugasche , Füllstoff , Verkapseln , radioaktiver Abfall , Wasserabbinden von Zement , Alkalität , mikrobieller Abbau
Cements in Radioactive Waste Disposal
| British Library Online Contents | 1994
Cements in radioactive waste treatment and disposal
| British Library Conference Proceedings | 1996
Underground disposal of radioactive waste
Elsevier | 1983
Report on radioactive waste disposal
Elsevier | 1993