東濃鉱山における工学材料長期浸漬試験 -ガラス材料編-

濱 克宏; 三ツ井 誠一郎; 青木 里栄子*; 広瀬 郁朗

JNC TN7430 2000-001, 47 Pages, 2000/12

JNC-TN7430-2000-001.pdf:4.09MB

地下水中にガラス材料が存在する場合の、地質環境への影響とガラス材料の耐久性を評価する目的で、東濃鉱山坑内の花崗岩岩盤中において、非加熱条件での10年間の浸漬試験を実施した。試験は、立方体および円柱形(外周をステンレス鋼で被覆)に切り出した試料をそれぞれ有孔の容器に入れ地下水に浸漬する方法(単独系)、粘土を充填した有孔の容器に試料を包埋して地下水に浸漬する方法(共存系)、また無孔の容器に地下水と試料を入れ坑道に静置する方法(静的浸漬試験)の3通りの条件で実施した。本報告書では、ガラス材料の耐久性を調査するために、所定の期間で回収した試料の重量変化の測定、試験期間が10年間の試料の各種方法によるガラス表面変質層の観察・分析結果を示す。主な結果は以下のとおりである。(1)試験開始時、試験終了時において地下水水質に有意な変化は認められなかった。(2)試料の重量減少量は試験期間にほぼ比例した。これは試験期間を通じて地下水の溶存ケイ酸濃度に大きな変化がなかったことに起因すると考えた。(3)立方体と円柱形の試料の重量減少量に差が認められた。これはステンレスの影響ではなく、ガラスの亀裂からの浸出に起因すると考えた。(4)共存系の重量減少量は単独系の8割程度であった。これは粘土に包埋した条件では試料近傍の溶存ケイ酸濃度が高いため溶解速度が低下したことが要因であると考えた。