高温条件下での稚内層珪質泥岩の一軸圧縮試験

Uniaxial compression tests on siliceous mudstone of the Wakkanai Formation under high temperature conditions

望月 陽人  ; 佐藤 稔紀  ; 和田 純一*

Mochizuki, Akihito; Sato, Toshinori; Wada, Junichi*

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、現状の処分システムで想定されている緩衝材中の上限温度(100C)の緩和に資するための調査研究が国内外で進められている。本研究では、北海道・幌延町の珪質泥岩(稚内層)を事例として、高温条件下における岩盤物性の変化を理解するために、一部100Cを超える複数の温度条件下での一軸圧縮試験を実施した。同岩石の一軸圧縮強さは加熱温度とともに上昇した。100C以上で加熱した供試体の一軸圧縮強さは、試験前にデシケータ乾燥した供試体と同程度であった。また、走査型電子顕微鏡による鉱物観察では、先行研究において他の岩石で認められたような空隙構造や鉱物の変質は認められなかった。以上のことから、本研究において確認された加熱温度にともなう珪質泥岩の強度の増加は、加熱にともなう試料の乾燥に由来するものと考えられた。

For the geological disposal of high-level radioactive waste, research and studies are being conducted in Japan and abroad to contribute to the mitigation of the upper temperature limit (100C) in the buffer material assumed in the current disposal system. In this study, uniaxial compression tests under several temperature conditions, some of which exceed 100C, were conducted to understand changes in rock properties under high temperature conditions, using siliceous mudstone (Wakkanai formation) from Horonobe, Hokkaido, as a case study. The uniaxial compressive strength of the rock increased with heating temperature. The uniaxial compressive strength of specimens heated above 100C was comparable to that of specimens desiccated before testing. Mineralogical observations by scanning electron microscopy showed no evidence of alteration of pore structure or minerals, as observed in other rocks in previous studies. In conclusion, the increase in strength of siliceous mudstone with heating temperature observed in this study is considered to be due to the drying of the specimens with heating.