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Chemical degradation of magnesium potassium phosphate cement pastes during leaching by demineralized water: Experimental investigation and modeling

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  • معلومة اضافية
    • Contributors:
      Département de recherche sur les Procédés et Matériaux pour les Environnements complexes (ex-DE2D) (DPME); Institut des Sciences et technologies pour une Economie Circulaire des énergies bas carbone (ISEC); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA); Service de recherche en Corrosion et Comportement des Matériaux (S2CM); Département de Recherche sur les Matériaux et la Physico-chimie pour les énergies bas carbone (DRMP); Institut des Sciences Appliquées et de la Simulation pour les énergies bas carbone (ISAS); CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut des Sciences Appliquées et de la Simulation pour les énergies bas carbone (ISAS); Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay; IRCELYON-C'Durable (IRCELYON-CDURABLE); Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON); Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL); Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL); Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation (CEMHTI); Université d'Orléans (UO)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); European Project: 945098,NFRP-2019-2020,PREDIS
    • بيانات النشر:
      CCSD
      Elsevier
    • الموضوع:
      2024
    • Collection:
      HAL-CEA (Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives)
    • نبذة مختصرة :
      International audience ; The long-term durability of magnesium potassium phosphate cement (MKPC) pastes was investigated by examining their leaching behavior. MKPC comprised magnesium oxide (MgO) and potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) in equimolar amounts and yielded K-struvite (MgKPO4·6H2O) and a nearly neutral pore solution pH upon hydration. Semi-dynamic leaching tests were performed on MKPC paste samples using demineralized water with a pH set at 7, and the leached solids were analyzed using XRD, SEM/EDS, 11B and 31P MAS-NMR spectroscopy. Leaching was mainly governed by diffusion of dissolved species through the pore network of the paste. Three main zones were observed in the leached solids: (i) a poorly cohesive residual layer where K-struvite was fully depleted, (ii) an intermediate zone where K-struvite coexisted with cattiite (Mg3(PO4)2·22H2O), and (iii) a third zone without any cattiite. Reactive transport modeling made it possible to predict the extent of degradation and the phase evolution in the MKPC paste samples.
    • Relation:
      info:eu-repo/grantAgreement//945098/EU/PRE-DISposal management of radioactive waste/PREDIS
    • الرقم المعرف:
      10.1016/j.cemconres.2024.107456
    • الدخول الالكتروني :
      https://hal.science/hal-04519764
      https://hal.science/hal-04519764v1/document
      https://hal.science/hal-04519764v1/file/1-s2.0-S0008884624000371-main.pdf
      https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2024.107456
    • Rights:
      http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/ ; info:eu-repo/semantics/OpenAccess
    • الرقم المعرف:
      edsbas.87492BCE