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有机含氚废液具有高化学毒性和低闪点易燃特性,长期存放存在严重的消防和环境隐患;当经过超临界水处理工艺可以得到有机物低于0.1%的含氚废水,该含氚废水依然具有较大的毒性和放射性,且处理处置难度较大。本文拟采用0.1%真空泵油+水,模拟该含废氚水进行水泥固化处置;鉴于此,本文拟开展聚羧酸减水剂的合成研究,并设计合成功能型聚羧酸减水剂,结合使用普通硅酸盐水泥、活性粉体、纤维、沸石吸附剂、水等组分材料来制备高密实度及高耐久性的水泥固化体。金属离子类均相催化聚羧酸减水剂的合成研究:选用新型大单体二乙二醇单乙烯基醚（EPEG）与丙烯酸（AA）两元共聚,在H2O2-ASA（抗坏血酸）氧化还原引发体系中,采用正交试验优化方法,未加金属盐、添加Co（NO3）2、添加Ni（NO3）2、添加Zn（NO3）2,优化制得的聚羧酸减水剂分别标记为PCE0、PCEa、PCEb、PCEc。通过FT-IR、GPC、HPLC测试结果表明,PCE0与PCEa-c的官能团类型不变;其中PCE0、PCEc的大单体转化率分别为72.34%、94.15%。当折固掺量为0.12%、W/C=0.29时,与PCE0相比,金属离子催化合成的PCEa-c水泥净浆流动度皆提高了22 mm以上;PCE0、PCEa、PCEb、PCEc的减水率分别为27.51%、33.78%、31.56%、35.85%,且与混凝土各龄期强度提高的规律一致。金属氧化物类非均相催化聚羧酸减水剂的合成研究:采用EPEG与AA两元共聚,在H2O2-ASA氧化还原引发体系中,利用正交试验优化方法,添加过渡金属氧化物Mn O2、Fe2O3、Co2O3、Ni2O3、Zn O催化合成的聚羧酸减水剂分别标记为PCE1、PCE2、PCE3、PCE4、PCE5。PCE1-5的分子量高于未添加过渡金属氧化物的PCE0。HPLC分析表明,PCE1的大单体转化率高达99.81%,较PCE0提高27.47%。PCE1-5较PCE0具有更好的分散性、更大的减水率、更高的各龄期强度、更加致密的硬化水泥浆体的微观结构,并具有更高的Zeta电位,这表明Ca2+的络合能力较强且吸附层较厚。功能型聚羧酸减水剂的合成及高耐久水泥固化体制备研究:引入第三单体2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸（AMPS）与EPEG、AA三元共聚,以H2O2-ASA为引发体系为基础,探索了添加上述金属离子和金属氧化物优化合成PCE-AMPS,通过正交试验建立了Zn2+催化的优化制备条件,并进行了最优样品的FT-IR、GPC、HPLC表征,以及掺加最优样品的流变性能测试。采用含0.1%真空泵油的水模拟含氚废水的水泥固化研究结果表明:选用普通硅酸盐水泥、0.1%含真空泵油的水,以及火山岩微粉、玄武岩纤维、沸石粉、PCE-AMPS等组分材料体系制备水泥固化体,水泥固化体的氮吸附（NAP）测试结果表明,孔隙率最低、平均孔径最优（平均直径为19.16nm）,且相应的力学性能,抗侵蚀性能、抗高温性能和抗冻融性能最好。水泥固化体的TG-DSC、FT-IR,XRD测试结果表明产生了更多的水化硅酸钙,与SEM和AFM观测到的更加密实的水泥固化体现象相符。本文采用EPEG与AA的两元共聚,在H2O2-ASA氧化还原引发体系中,分别引入不同金属盐和不同金属氧化物合成PCE的系统深入研究,最优聚羧酸减水剂PCE1合成的单体转化率可达99.81%,制得的聚羧酸减水剂PCEc、PCE1的性能优异且兼具显著的成本优势,因而具有极高的实用价值。通过引入AMPS三元共聚合成了功能型聚羧酸减水剂PCE-AMPS,用于含氚废水的水泥固化模拟研究中,制得的水泥固化体具有密实度强、抗压强度高及耐久性好等诸多特点,有望用于水泥固化处理处置含氚废水的实际工程中。