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論文

地層処分におけるグラウト技術の高度化開発,2; グラウト材料の選定

川口 昌尚; 岸 裕和*; 藤田 朝雄; 岸田 潔*

第13回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.337 - 342, 2013/01

地層処分事業において用いられるグラウト材料が満足すべき材料特性については、これまでの検討においてはフィンランドのPOSIVAが実施したR20プログラムのうちグラウト材料にかかわるプロジェクトであるIMA-projectの例を参考にして設定された選定基準を用いてきた。しかし、この要求基準は本来低アルカリ性セメントを対象として配合の絞り込みを行うための目安として設けられたものであり、施工性に関する要求基準をすべて満足しても実際の現地の亀裂に対する浸透性は保証されない一方で、室内平行平板浸透試験の結果から強度特性やブリーディング特性を満足するためには浸透性を犠牲にしなければならないなどの問題点が明らかとなった。このため本検討においては圧縮特性やブリーディング特性を必須要件から外す一方、原位置の亀裂特性を反映した浸透特性についての選定基準を設けることにより、より現地の地質水理特性に合わせて最適な材料選定を行える選定基準を提案した。同時に、室内試験により得られたグラウト材料の浸透特性をもとに原位置における浸透特性を推定するために必要となる水理学的亀裂開口幅の評価方法について検討を行い、水理学的亀裂開口幅の補正方法について新たな提案を行う。

報告書

地層処分を対象としたグラウト材料の開発,2

川口 昌尚; 中西 達郎; 岸 裕和; 延藤 遵*; 山田 勉*; 藤田 朝雄; 畑中 耕一郎

JAEA-Data/Code 2012-007, 250 Pages, 2012/11

JAEA-Data-Code-2012-007.pdf:20.55MB

地層処分で使用される支保工やグラウトにはセメント系材料を用いることが考えられるため、長期的に岩盤の変質を引き起こし、地層処分システムの長期性能に影響を及ぼす可能性が指摘されている。さらに、地層処分施設の操業にあたっては、湧水量が厳しく制限されることが想定されることから、微細な亀裂に対しても注入可能なグラウト材料の開発が必要となってくる。このため、平成19年度より、既存のグラウト材料と同等以上の施工性・止水性を有し、岩盤への影響を最小限に抑える低アルカリ性(pH$$leqq$$11)のグラウト材料の開発に取り組んでいる。ここでは、平成21年度に取りまとめを行ったJAEA-Data/Code 2010-005の続編として、それ以後のグラウト材料に関する室内試験結果を取りまとめデータ集として報告するものである。

論文

Development of grouting technologies for HLW disposal in Japan, 1; Overall program and key engineering technologies

藤田 朝雄; 川口 昌尚; Walker, C.; 笹本 広; 油井 三和; 大西 有三*

Proceedings of 7th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-7) (USB Flash Drive), p.675 - 681, 2012/10

高レベル放射性廃棄物などの地層処分に求められる性能を満足するグラウト技術の高度化開発プロジェクトに平成19年度より取り組んできた。本プロジェクトでは、設計技術,施工技術,分布確認技術,影響評価技術に分類して地層処分におけるグラウト技術を開発してきた。本報告では、開発してきた地層処分におけるグラウト技術を概括するとともに、本プロジェクトにおいて開発を行ってきた技術を処分場に適用する際の考え方、許容湧水量の目安、グラウト材料、注入工法及び注入装置等の例について報告する。

論文

Characteristic evaluation of colloidal silica grout material developed for a high level radioactive waste geological repository

岸 裕和; 川口 昌尚; 内藤 守正; 畑中 耕一郎; 延藤 遵*; 杉山 博一*

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 19(1), p.3 - 8, 2012/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分施設の湧水抑制対策は、我が国のような地下水が豊富で割れ目が多い岩盤について特に重要であり、日本原子力研究開発機構では、低pHで岩盤への影響が少なく、高い湧水抑制効果を有するグラウト材料の開発を実施している。グラウト材料の低pH性は、長期間に渡る岩盤の変質を抑制し、長期安全性評価における不確実性を低減するうえで重要である。現在検討を進めているグラウト材料には低アルカリ性のセメント系、超微粒で球状のシリカ系の他、コロイダルシリカ系のものがある。ここでは、コロイダルシリカ系のグラウトについて、各種の室内試験により特性を評価した結果について述べる。使用したグラウトは、SiO$$_{2}$$の濃度,粒子径,表面改質に関して比較ケースを設定した。また、基本的特性の把握のため、pH測定,粘性測定,寸法安定性試験,圧縮強度試験,抵抗性試験を実施した。さらに、長期耐久性の評価のため、主成分であるシリカの溶出試験を実施した。その結果、このグラウトは、pHは要求値11未満で粘性も低く、グラウト材料としての適性が高いと評価された。また、溶出が比較的少ない配合について確認し、原位置での使用に適当な配合を選出することができた。

論文

地層処分におけるグラウト技術の高度化開発,2; グラウト材料の浸透特性に関する室内試験

川口 昌尚; 岸 裕和; 延藤 遵*; 杉山 博一*

土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.67 - 68, 2011/09

高レベル放射性廃棄物地層処分施設の建設には、微細な亀裂に対しても注入可能で高い改良目標値に対応でき、かつ長期的な岩盤変質への影響を最小限に抑える低アルカリ性(pH$$leq$$11)のグラウト材料が必要であり、原子力機構では低アルカリ性セメント系グラウト材料,溶液型グラウト材料,超微粒子球状シリカ系グラウト材料の3種類の材料を開発してきた。平行平板を用いた室内浸透試験により、これらの各材料の浸透可能な開口幅の概要の把握を行った。また、浸透特性に影響を与える要因について検討を行った結果、低アルカリ性セメント及び超微粒子球状シリカに関しては、材料の最大粒径が大きく影響しており浸透特性のさらなる向上のためには材料の団粒化を解消することが必要である。溶液型に関しては、設計ゲルタイムと関係なく狭隘部で発生するゲル化が閉塞を起こす原因であり、これを防止するための工夫が必要である。

論文

地層処分におけるグラウト技術の高度化開発,4; グラウト注入試験の計画立案に向けた事前調査の実施

中西 達郎; 川口 昌尚; 津田 秀典; 鵜山 雅夫*; 田中 達也*

土木学会平成23年度全国大会第66回年次学術講演会講演概要集(DVD-ROM), p.71 - 72, 2011/09

地層処分におけるグラウト技術の高度化開発では、天然バリアである岩盤の長期的変質を軽減する低アルカリ性の注入材料の開発、深度1,000m程度までを想定した注入技術の開発、グラウト材料が地質環境へ与える影響評価技術の開発を実施している。この中で、開発した材料の施工性及び湧水抑制効果(改良効果)の確認に加え、注入範囲を予測・制御するためのグラウト浸透モデルを用いた事前解析(シリーズその7参照)に基づくグラウト施工の実証試験(以下、原位置試験)を計画している。本報告は、スイス・グリムゼル岩盤試験場にて計画中の原位置試験に向けた事前調査結果から、試験エリアの水理的な連続性について報告するものである。

論文

Irradiation history of Itokawa regolith material deduced from noble gases in the Hayabusa samples

長尾 敬介*; 岡崎 隆司*; 中村 智樹*; 三浦 弥生*; 大澤 崇人; 馬上 謙一*; 松田 伸太郎*; 海老原 充*; Ireland, T.*; 北島 富美雄*; et al.

Science, 333(6046), p.1128 - 1131, 2011/08

 被引用回数:104 パーセンタイル:95.41(Multidisciplinary Sciences)

はやぶさが回収した小惑星イトカワの岩石粒子中の希ガス同位体組成を測定した結果、月試料に匹敵する高い濃度の太陽風起源He, Ne, Arを確認した。これらの希ガス組成は繰り返されたインプランテーションと、イトカワ上のレゴリス粒子同士の摩擦によってHeに富んだリムの除去による選択的Heの損失によって説明可能である。イトカワ上のレゴリスの照射時間はわずか1000万年未満であり、小さな小惑星上の物質が容易に宇宙空間に散逸してしまうことを反映している。

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