1H NMR緩和時間法によるセメント間隙中水移動過程の解明

Study of water transfer in cement interstices by 1H NMR relaxation time method

坂田 渚彩*; 舘 幸男  ; 岩舘 泰彦*; 大窪 貴洋*

Sakata, Nagisa*; Tachi, Yukio; Iwadate, Yasuhiko*; Okubo, Takahiro*

セメント系材料は放射性廃棄物の処分において、処分施設の構造材料として用いられ、放射性核種の移行抑制効果などが期待されている。そのためセメント材料中での核種移行経路を解明することは、セメント系材料の長期性能評価にとって重要である。核磁気共鳴法(NMR)で計測される間隙水の1Hの横緩和時間(T2)は、間隙構造に関連付けられることが知られている。本研究では、この手法をセメント系材料の水和過程と間隙構造の評価に適用し、関係構造と物質移行特性の関係を議論した。試験結果から、セメント系材料の移行経路としては、セメントとモルタル材料として含まれる珪砂との粒界間隙が支配的であること、C-S-Hゲル層間及びゲル間隙はその寄与が大きくないことが示唆された。

Cement-based materials will be used as a component for radioactive waste disposal facility. Understanding water paths in cement-based materials is a key to evaluate their long-term performance. It is well known that 1H transverse relaxation (T2) of water filled pores is related to their porous structure. In this study, 1H T2 distribution analyses were applied to hydration process of cement-based materials, and the relationship between porous structure and mass transport was discussed. Experimental results showed that the main path of water is the grain boundary between cement and silica sand contained in mortar. In addition, C-S-H gel layers in cement and C-S-H gel pore cannot contribute as a path of water.