Mix design of low pH cement shotcrete in high level radioactive waste repositories

高レベル放射性廃棄物処分場に用いる低アルカリ性吹付けコンクリートの配合設計

野口 聡; 岸 裕和; 畑中 耕一郎; 内藤 守正 

Noguchi, Akira; Kishi, Hirokazu; Hatanaka, Koichiro; Naito, Morimasa

多様な地質環境条件に適用するため、高レベル放射性廃棄物処分場を対象とした低アルカリ性吹き付けコンクリートの一般化された配合選定手法を提案する。本手法には2つの改善点がある。一つが低アルカリ性を担保する結合材の配合を事前に選定すること、もう一つが強度を担保するために水セメント比を設定することにある。これらの手法はこれまでの吹き付けコンクリートの配合選定手法に幌延深地層研究センターの地下坑道への適用を念頭に置いた研究の成果及び既往のコンクリート配合選定手法が加味されている。

A standardized method for choosing a mix design of low pH shotcrete is proposed for their intended use in the construction of a High Level Radioactive Waste (HLW) repository in order to be applied to the various geological environment of the location of the HLW repositories. There are two improvement in this method. One is estimating binder composition to satisfy low pH. The other is estimating water bender ratio to satisfy the strength of sprayed concrete. The method uses a sequential development process with consideration given to a number of physicochemical requirements, incorporates current shotcrete technology. The method is demonstrated in its entirety through a series of experiments and tests using a low pH cement binder comprised of a mixture of ordinary Portland cement, fly ash (FA) and silica fume (SF), referred to here as high-volume FA SF cement (HFSC). Moreover, the method is referred from the demonstration of HFSC shotcrete in Horonobe underground research laboratory.