炭素鋼と10年間接していた圧縮ベントナイトの変質挙動調査

Investigation of alteration behaviour of compacted bentonite contacted with carbon steel for 10 years

陶山 忠宏; 上野 健一; 笹本 広   

Suyama, Tadahiro; Ueno, Kenichi; Sasamoto, Hiroshi

圧縮ベントナイト中での炭素鋼の長期的な腐食挙動を評価するため、窒素雰囲気下において人工海水及び人工地下水を用い、50C及び80Cでの10年間に渡る浸漬試験が行われた。本調査では、この浸漬試験後の圧縮ベントナイトを対象とし、鉄-ベントナイト相互作用によるベントナイトの変質挙動を調査した。これまでに、鉄共存下でのベントナイトの変質挙動を把握するため、温度,溶液条件及び試験期間等を変え、バッチ系での試験を実施してきた。それらの結果では、初期のNa型スメクタイトのFe型化や微量の非膨潤性粘土鉱物への変化など、何らかの変化が認められた。しかしながら、今回調査を行った圧縮系での試験後試料では、圧縮ベントナイトへの鉄の移行は確認されたものの、初期のNa型スメクタイトに変化は生じていないと推定された。したがって、処分環境のような圧縮系における鉄-ベントナイト相互作用による影響を評価するうえでは、バッチ系での試験結果をそのまま適用するのではなく、圧縮系で生ずる現象を十分に理解したうえで評価することが重要である。

To evaluate long term corrosion behavior of carbon steel in compacted bentonite, experiment was carried out using artificial seawater and groundwater at 50C and 80C for 10 years. In this study, alteration behavior of bentonite for Fe-bentonite interaction was investigated for compacted bentonite after this experiment. Until now, batch experiment carried out to change temperature, solution and period to understand behavior of altered bentonite contacted with iron. These result showed a change for Fe-type smectite and alteration of non-expandable clay mineral. But, in this study, initial Na-type smectite did not exchange after experiment, while it was confirmed that iron permeated in compacted bentonite. Therefore, for estimation of influence that is interaction of Fe-bentonite on compacted condition like a repository, it is important to estimate sufficiently understanding phenomenon for compacted bentonite, not to adapt directly to batch experimental results.