超音波加振によるセメント硬化体組織の変質に関する基礎検討

Fundamental study on alteration of cement solidified samples by ultrasonic vibration

橋本 勝文*; 中瀬 皓太*; 高橋 裕太 ; 大杉 武史  

Hashimoto, Katsufumi*; Nakase, Kota*; Takahashi, Yuta; Osugi, Takeshi

放射性廃棄物を処分する目的でセメント系材料(以下、硬化体)が地中に埋設されて長期に亘り地下水に接触する場合、経年的にイオン移動に伴うカルシウム水和物の溶解あるいは変質(以下、Ca溶脱)を生じ、セメント水和生成相あるいは空隙構造が変化し、拡散係数や力学特性が変化することで長期的な核種閉じ込め性能の発揮が困難となる。長期に亘るCa溶脱現象を解明するためには、迅速に物理化学的な変質を模擬する手法が求められる。そこで、超音波の周波数帯域における微小変形を圧縮応力作用下で付与することで硬化体の空隙構造を変化させることが可能な試験方法に関する検討を行い、水銀圧入法やX線CT,マイクロスコープにより、硬化体組織の変質を調査した。さらに、電気泳動によるイオン溶出加速試験を行うことで、上記の硬化体組織の変化が電気化学的なイオン移動現象に及ぼす影響を調査した。本研究で適用した超音波加振試験の条件では、加振面近傍で数十m程度の規模の破壊が硬化体組織で生じており、空隙率が示す割合において同様の細孔径が増加した。しかし、電気的手法によるCa溶出量に差異はなかった。

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