为实现核废物处置成本最小化,提高放射性焚烧灰的固化效率和水泥固化体的安全性,开展了高包容量放射性焚烧灰水泥固化材料的研究。结果表明:经偏高岭土、粉煤灰、沸石、蛭石及聚合物乳胶粉优化改性的新型水泥固化材料,固化体中的放射性焚烧灰包容量高(40%),力学性能及耐久性能优良,核素离子浸出率低,尤其是固化超铀核素时,第42d浸出率<1.0×10–6cm/d,累计浸出分数<6.0×10–4cm。新型水泥固化材料可大幅度减小单位数量核废物的最终固化体积。

通过短切玻璃纤维、玻璃纤维网格布和三维玻璃纤维间隔连体织物三种不同维度的玻璃纤维作为增强材料,对GRC试件的力学性能进行了研究。结果表明,当玻璃纤维配筋率基本相同时,采用玻璃纤维网格布作为增强材料相对于短切玻璃纤维,GRC试件的力学性能更优异。三维玻璃纤维间隔连体织物与短切玻璃纤维及玻璃纤维网格布相比,不仅可以提高GRC试件中玻璃纤维的配筋率,还可以显著提高GRC试件的力学性能,试件的LOP值、MOR值和抗冲击强度分别达到15.48 MPa、34.68 MPa和45.04k J/m2。