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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,3(委託研究)

Study on applicability of low alkaline cement in Horonobe Underground Research Laboratory Project, 3 (Contract research)

中山 雅; 小林 保之; 野口 聡; 三浦 律彦*; 納多 勝*; 入矢 桂史郎*; 人見 尚*

Nakayama, Masashi; Kobayashi, Yasushi; Noguchi, Akira; Miura, Norihiko*; Noda, Masaru*; Iriya, Keishiro*; Hitomi, Takashi*

幌延深地層研究計画では、坑道の一部において低アルカリ性セメント(HFSC)を用いたコンクリートの施工性確認試験(原位置試験)の実施を計画しており、それまでにHFSCが実工事での施工に耐えうる性能を持つことを確認しておく必要がある。平成20年度は、HFSCを立坑の支保工に適用するための覆工コンクリートとしての配合選定,pH低下挙動の把握及び幌延の地下水を模擬した溶液との相互作用についての検討を実施した。HFSCを用いた覆工コンクリートの配合選定においては、補強繊維であるポリプロピレン短繊維を使用した場合と使用しない場合について、高強度配合と一般強度配合の合計4種類の配合を検討し、推奨配合を選定した。幌延の地下施設建設においては、型枠の脱型などで36時間での極初期強度が要求されるが、HFSC424と高性能AE減水剤の組合せで、要求性能を満足できることを確認した。pH低下挙動については、HFSC226, 325, 424, 523及び吹付け配合のHFSC424に対して、材齢3年または6年における浸漬水のpHの測定及び固相,液相の組成について分析評価した。その結果、pHは11.3程度であり、緩やかに低下する傾向を示した。幌延の地下水を模擬した溶液との相互作用については、HFSC424に対して、溶脱試験を実施した。3日ごとの溶液交換を30回繰り返し、固相及び液相の分析を行った。その結果、HFSC424は、OPCに比べ溶脱量が小さく、溶脱範囲は1/4程度に留まる結果を得た。

In Horonobe Underground Research Laboratory (Horonobe URL) Project, construction practicality test with HFSC (Highly Fly-ash contained Silica-fume Cement) is planned in a part of the gallery. It is necessary to validate that HFSC has performance under the actual construction, before HFSC is placed in the gallery. The main tasks in 2008 are follows; (1) suggestion of mix design for liner concrete of shaft in Horonobe URL, (2) investigation of long term pH changes in order to use for modeling, and (3) an experiment for interaction between HFSC and ground water around Horonobe URL. (1) 4 types of mix proportion are designed for ordinary concrete and high strength concrete which contains polypropylene fiber or not. As early age strength, 5N/mm$$^{2}$$ is required because of concrete formwork. HFSC424 with low water binder ratio can fulfill this requirement in combination with super plasticizer. (2) pH and components of solid and liquid phase which were made in 2003, 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. (3) An experiment which investigates dissolution of HFSC cement hydrates to ground water around Horonobe URL. According to the experiment, dissolving depth of HFSC is 4 times small comparing to Ordinary Portland Cement hydrates after 30th water exchange.

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