幌延深地層研究計画における低アルカリ性セメントの適用性に関する研究,2(委託研究)

Study on applicability of low alkaline cement in Horonobe Underground Research Laboratory Project, 2 (Contract research)

中山 雅 ; 小林 保之; 松田 武*; 納多 勝*; 入矢 桂史郎*; 竹田 宣典*

Nakayama, Masashi; Kobayashi, Yasushi; Matsuda, Takeshi*; Noda, Masaru*; Iriya, Keishiro*; Takeda, Nobufumi*

高レベル放射性廃棄物の地層処分施設では、坑道の空洞安定性などの観点から、支保工,覆工などにセメント系材料の使用が想定されている。セメント系材料が、地下水と接触することで地下水のpHが1213程度に上昇することが考えられ、人工バリア材料や天然バリアを変質させ、処分システムの長期性能に影響を及ぼす可能性がある。このような影響を低減することを目的として、原子力機構ではポゾラン反応を利用した低アルカリ性セメント(HFSC)の開発を進めており、幌延深地層研究計画において、HFSCを地下施設建設工事に実際に使用する原位置施工試験を計画している。平成19年度は、HFSC中の鉄筋腐食挙動の評価,HFSCを用いたコンクリート材料のpH低下挙動の把握及びこれまでの知見の整理を実施した。6年間の海洋暴露試験結果からHFSCを用いた鉄筋コンクリートの腐食ひび割れの発生時期を評価した結果、HFSCを用いた鉄筋コンクリートでは鉄筋径を適切に選定することで最大150年程度はひび割れが発生しないことが示唆された。pH低下挙動については、蒸留水への長期浸漬供試体の分析を実施し、pHが緩やかに低下する傾向であることを確認した。また、これまでに得られた知見を整理し、実施工における品質管理手法を取りまとめた。

In Horonobe Underground Research Center construction of underground facility began in 2005 and construction practicality test with HFSC (Highly Fly-ash contained Silica-fume Cement) is planned in a part of the gallery. Before HFSC will be placed in the gallery it is necessary to validate that HFSC has performance under the actual construction. The research results in 2007 were as follows. As corrosion behavior in HFSC, reinforced concrete specimen with HFSC 226 have been exposed to off-shore condition at in saline water and splashed zone and analyzed corrosion rate and chloride intrusion, and they were summarized. Service life time of HFSC reinforced concrete was assessed more than 50 years until cracking due to corrosion is generated. pH and components of solid and liquid phase which were made in 2002, and stored in water were analyzed. And cement paste of shotcrete which are made in 2006 were also analyzed. In this pH of shotcrete is lower than other in situ concrete since accelerating agent may act as decreasing factor of pH. The results obtained from this ten year's study were summarized on shotcerete, in situ concrete and grouting. Based on the summery, method of quality control, such as testing method, frequency, and standards so on, were investigated.