高レベル放射性廃棄物処分施設への低アルカリ性セメントの適用性に関する研究,2; 低アルカリ性セメントに関する既往の知見の整理と基礎物性の把握(共同研究)

Application study on low alkaline cementitious materials for deep geological repository of high level radioactive wastes, 2; Organization of previous finding and understanding of material properties of low alkaline cement (Joint research)

小林 保之; 山田 勉; 内藤 守正 ; 油井 三和; 中山 雅 ; 佐藤 治夫; 西田 孝弘*; 廣永 道彦*; 山本 武志*; 杉山 大輔*; 西内 達雄*

Kobayashi, Yasushi; Yamada, Tsutomu; Naito, Morimasa; Yui, Mikazu; Nakayama, Masashi; Sato, Haruo; Nishida, Takahiro*; Hironaga, Michihiko*; Yamamoto, Takeshi*; Sugiyama, Daisuke*; Nishiuchi, Tatsuo*

高レベル放射性廃棄物処分施設では、施設の建設及び操業中の安全性や作業性確保のため、支保工やグラウト等にセメント系材料を使用することが想定されている。低アルカリ性セメントは、処分システムの長期挙動評価において、高アルカリ性に起因する不確実性を低減させることを目的に開発されているものである。本報告では、既報「高レベル放射性廃棄物処分施設への低アルカリ性セメントの適用性に関する研究(その1)」にて整理したセメント系材料の要求機能をもとに、国内外で開発されている各種低アルカリ性セメント及びコンクリートの諸物性に関する評価の現状調査,適用部位を考慮した低アルカリ性コンクリートの配合検討を行い、今後の課題を抽出した。その結果、初期物性,硬化体物性について各種低アルカリ性セメントは普通ポルトランドセメントとほぼ同等であり、耐溶出性に優れていることが確認された。配合検討では、原子力機構にて開発したHFSCは適切な配合を選定することで、吹付け及び覆工コンクリートへ適用可能との見通しが得られた。今後の課題としては、地下水組成が水和物の溶出特性に与える影響の解明,硬化体からの浸出水のpHの測定方法の精査,鉄筋など鋼材を用いた場合の腐食挙動の評価等が挙げられた。

Cementitious materials will be used to ensure construction and operational safety and work efficiency in a deep geological repository. The low alkaline cement has been developed to reduce uncertainties due to hyper alkaline for the long-term safety performance of the repository system. Functions of cementitious material required in each phase of repository construction, operation and closure were summarized in a separate report entitled "Application Study on Low Alkaline Cementitious Materials for Deep Geological Repository of High Level Radioactive Wastes (Phase I) "In this report, properties of low alkaline cement/concrete which have been developed both at home and abroad, and recipes of the low alkaline concrete taken account of application to the repository component have been investigated. Fresh and hardened properties of the low alkaline cement are equivalent to the OPC and the low alkaline cement has an advantage over OPC in terms of leaching resistance. The HFSC developed by JAEA, which belongs to a pozzolanic type low alkaline cement will be able to apply to the shotcrete and the lining concrete by choosing an adequate recipe. Clarification of influences of the chemical composition of groundwater on leachate properties of the hydrates, examination of pH measurement of cement leachate, evaluation of corrosion behavior of rebar embedded in the HFSC concrete are raised as open questions for future activities.