ВПЛИВ РЕЦЕПТУРИ НА МЕЖУ МІЦНОСТІ ГЕОПОЛІМЕРНИХ КОМПАУНДІВ ПРИ ЦЕМЕНТУВАННІ РІДКИХ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ

Анотація

У роботі вивчається вплив складу геополімерних зв’язуючих (доменного шлаку, золи виносу, рідкого скла та КОН) на властивості, а саме: межу міцності на стиск компаундів, утворених при цементуванні рідких радіоактивних відходів (РРВ). Для виконання роботи виготовлялися компаунди, у яких маси компонентів варіювалися згідно плану факторного експерименту 23 – трьох факторів на двох рівнях. У якості факторів обирались рідке скло, суміш шлаку з золою у співвідношенні 1:1 та гідроксид калію. Маса імітату РРВ у всіх дослідах не змінювалася. Досліди не дублювалися, а випадкова похибка оцінювалася аналітично. При розрахунках було отримано рівняння, яке пов’язує межу міцності на стиск компаундів з масою рідкого скла, шлаку та золи і гідроксидом калію. При побудові рівняння було встановлено, що дисперсія партії вимірювань за критерієм Кохрена однорідна, коефіцієнти рівняння за критерієм Стьюдента статистично значимі, а модель (рівняння) за критерієм Фішера адекватна. Аналіз рівняння показав, що на межу міцності впливають шлак та зола, але найбільший вплив виявляє парна взаємодія рідкого скла з золою та шлаком. Наслідком взаємодії є формування геополімерної сітки, яка зміцнює компаунди. Додавання гідроксиду калію зменшує міцність зразків внаслідок зайвих катіонів калію та натрію, для яких функціонального місця (поєднання з атомами Аl для зміни електронної конфігурації на тетраедричну) не знаходиться. Для цього випадку отримано рівняння з коефіцієнтом кореляції R=0.86. Застосування методу крутого сходження показало можливість збільшення межі міцності у 1,5 і більше разів. У подальшому передбачається зменшити кількість золи у зв’язуючому або замінити її на активований температурою каолін. Механічна активація порошку шлаку позитивно позначилась на підвищенні межі міцності на стиск.