地層処分を対象としたグラウト材料の開発

Development of grout materials for a geological disposal system for high-level radioactive waste

福岡 奈緒美; 新貝 文昭; 三浦 律彦*; 延藤 遵*; 山田 勉*; 内藤 守正 

Fukuoka, Naomi; Shinkai, Fumiaki; Miura, Norihiko*; Nobuto, Jun*; Yamada, Tsutomu*; Naito, Morimasa

高レベル放射性廃棄物を対象とした地層処分施設では、天然の岩盤(天然バリア)と工学的なバリア(人工バリア)によって構築される多重バリアシステムにより長期的な安全の確保がなされる。しかし、支保工やグラウトに用いられている普通ポルトランドセメントなどのセメント系材料は高アルカリ性であり、長期的には岩盤の変質を引き起こし、処分システムの長期性能に影響を及ぼす可能性が指摘されている。さらに、地層処分施設の操業にあたっては、地下深部の高水圧環境や緩衝材の定置作業性などを確保するために、湧水量が厳しく制限されることが想定されることから、従来のグラウトよりも改良目標値が高く設定され、微細な亀裂に対しても注入可能なグラウト材料が必要と考えられる。このため、平成19年度より、既存のグラウト材料と同等以上の施工性・止水性を有し、岩盤への影響を最小限に抑える低アルカリ性(pH11)のグラウト材料の開発に取り組んでいる。ここでは、グラウト材料の開発状況について室内試験結果及び検討内容を整理し、原位置への適用において最適と考えられる配合を提示する。

High-level radioactive waste management in Japan is based on the multi-barrier concept, composed of the engineered barrier system and the surrounding geological formations. Although cementitious materials are commonly used for rock support, lining, and grouting, their pH plume are considered to have an adverse effect on long-term safety of a geological disposal system. In addition, during the emplacement of waste package with buffer material, it is required to limit amount of groundwater inflow into a disposal pit or tunnel to a certain level by grouting because the bentonite clay buffer is easy to swell in time by contact with the groundwater. Therefore, it is necessary to develop new grout materials with penetrability for smaller fractures. This report shows the most appropriate composition of new grout materials to be suitable for the in-situ experiment based on the result of indoor test.