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Development of superfine spherical silica grout as an alternative grouting material for the geological disposal of long-lived radioactive waste

長寿命放射性廃棄物の地層処分における代替グラウト材料としての球状シリカグラウト材の開発

内藤 守正 ; 岸 裕和; 福岡 奈緒美; 山田 勉*; 石田 秀朗*

Naito, Morimasa; Kishi, Hirokazu; Fukuoka, Naomi; Yamada, Tsutomu*; Ishida, Hideaki*

放射性廃棄物の地層処分に向けた湧水対策として開発しているグラウト技術開発において、セメント系材料に代わる代替材料として超微粒子球状シリカグラウト材を開発している。この材料は、セメント系材料に比べて1桁以上も粒径サイズの分布が小さいという利点(最大で1ミクロン以下)を活かし、セメント系では対応できない微細な亀裂への充填が期待できるとともに、地層処分で要求される低アルカリ性も確保することも可能である。本件は、地層処分での実用的な観点から種々の室内試験を行い、既に開発されているセメント系材料の特性との比較検討から、その有効性について考察を行い今後の課題等と併せて提示を行った。

As an alternative grouting material for the geological repository of long-lived radioactive waste, the "Superfine Spherical silica Grout" (SFSG) material is developed using a fine spherical silica and a fine calcium hydroxide. The developed SFSG material takes an advantage of its smaller particle size distribution (max. $$sim$$1 micron or less) than those of the cementitious materials, and also provides a low alkaline environment so as to reduce unfavorable effects on the long-term performance of geological disposal system. The SFSG is a mixture of the super fine silica powder, the superfine calcium hydroxide and additives such as superplasticizer. Some preliminary laboratory experiments were carried out to characterize its fundamental properties from the viewpoint of practical use for geological disposal, which is required to be equivalent with the conventional cementitious materials in terms of penetrability, strength, pH performance and workability.

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