混凝土密封固化劑和以溶劑為基質(zhì)、形成薄膜的表面混凝土密封劑不同,事實上前者是對混凝土地面表層作的一種處理,滲透深度通常在3~6mm之間,隨著密封固化劑滲透作用的加深,硬化處理的效果會越來越好。而后者僅僅是在混凝土地面表面形成封閉膜層,它的缺點是在頻繁使用或交通流量大的情況下容易被磨損。
這樣不僅僅是損壞的保護層看起來感覺不好,而且損壞的混凝土地面更容易受到紫外光線、水和化學(xué)物質(zhì)等的侵蝕。所以混凝土密封固化劑不僅保護混凝土地表面,還保護其滲透所達到一定深度的表層,同時由于其并不在混凝土地表面形成保護膜或封閉膜,所以它并不會被刮破、剝落,也不會印上輪胎的痕跡,也不需要重新加上保護膜。
水泥是一種無機膠結(jié)劑,經(jīng)水化反應(yīng)后可形成堅硬的水泥塊,能將砂、石等骨料牢固地凝結(jié)在一起。水泥固化有害廢物就是利用水泥的這一特性。常用作固化劑的水泥有硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。
常用的普通硅酸鹽水泥是用石灰石、黏土以及其他硅酸鹽物質(zhì)混合在水泥窯中高溫下煅燒,然后研磨成粉末狀而成。它是硅、鋁及鐵的氧化物的混合物。其主要成分是硅酸二鈣和硅酸三鈣。在用水泥穩(wěn)定化時,是將廢物和水泥混合起來,如果在廢物中沒有足夠的水分,還要加水使之水化。水化以后的水泥形成與巖石性能相近的、整體的鈣鋁硅酸鹽的堅硬晶體結(jié)構(gòu)。這種水化以后的產(chǎn)物,被稱為混凝土。廢物被摻入水泥的基質(zhì)中,在一定條件下,廢物經(jīng)過物理、化學(xué)的作用更進一步減少它們在廢物-水泥基質(zhì)中的遷移率,如形成溶解性比金屬離子小得多的金屬氧化物。人們還經(jīng)常把少量的飛灰、硅酸鈉、膨潤土或?qū)@a(chǎn)品等活性劑加入水泥中以增進反應(yīng)過程。終依靠所加藥劑使粒狀的物質(zhì)變成了黏合的塊,從而使大量的廢物穩(wěn)定化/固化。
因為大部分金屬離子的溶解度與pH有關(guān),對于金屬離子的固定,pH有顯著的影響。當(dāng)pH較高時,許多金屬離子將形成氫氧化物沉淀,而且pH高時,水中的碳酸根濃度也高,有利于生成碳酸鹽沉淀。應(yīng)該注意的是,pH過高,會形成帶負電荷的羥基絡(luò)合物,溶解度反而升高。例如:pH9時,則形成Cu(OH)3-絡(luò)合物,溶解度增加。許多金屬離子都有這種性質(zhì),如Pb當(dāng)pH>9.3時,Zn當(dāng)pH>9.2時Cd當(dāng)pH>11.1時,Ni當(dāng)pH>10.2時,都會形成金屬絡(luò)合物,造成溶解度增加。