湧水抑制対策による周辺岩盤とセメント系材料の相互影響の把握

弥富 洋介; 石橋 正祐紀; 松井 裕哉; 鵜山 雅夫*; 人見 尚*; 早金 沙綾香*

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地層処分における処分場建設においては、湧水抑制対策等大量のセメント系材料の使用が想定され、周辺岩盤に影響を与える可能性がある。そのため、セメント系材料が岩盤に与える影響の把握とその分析手法を確立するために、グラウト材料(普通ポルタランドセメント)と岩盤の相互影響の過程の把握を目的として室内通水試験を実施した。瑞浪超深地層研究所深度300m研究アクセス坑道で取得した岩石試料とセメント供試体を用いて、両者の空隙に深度300mから採水した地下水を通水させて、両試料の変遷を観察・分析した結果、最大4週間という短期の通水ではあるものの通水部分でのカルサイトの形成や、4週間通水した試料ではセメント供試体中に空隙が生成されていることが確認された。また、走査電子顕微鏡(EDS)による定性分析(半定量分析)結果から、セメント供試体は可溶性のポルトランダイト(Ca(OH))が溶脱してケイ酸カルシウム水和物(C-S-H)が主成分になっている可能性が考えられた。これらから、地下水と接触したセメント境界側ではセメントから溶脱したCaや地下水中のCaが析出してカルサイトとして形成されたことが示唆された。今後は、このような相互影響を定量的に評価しうる手法の構築に向け、より長期の室内試験や実際の地下環境におけるコアや地下水分析を進めるとともに、セメント系材料及び岩盤の相互影響の定量的な解析・評価モデルの検討を進める予定である。