遮蔽設計基本データベースの改良

中尾 誠*; 竹村 守雄*

JNC TJ9440 2000-005, 157 Pages, 2000/03

JNC-TJ9440-2000-005.pdf:3.7MB

JASPER実験シリーズで最も基本的な多重層構成からなる半径方向遮蔽体透過実験の代表的実験体系について、2次元Sn輸送計算コードDORTおよび遮蔽解析用標準群定数ライブラリーJSSTDL-300(JENDL-3.2ベース)を用いた実験解析を実施した。従来これらの体系はDOT3.5コードおよびJSDJ2(JENDL-2ベース)で実験解析が実施されていたが、最新の解析手法でのボナーボール応答計算値(C)は、群定数ライブラリー更新では高く、Snコード更新では低く変化し、最終的に実測値(E)に近づくとともに検出器間でのC/E値の変動幅が小さくなっている傾向を確かめた。またギャップストリーミング実験のコンクリート層透過体系について、前年度課題となっていたJASPER実験解析(DORT/JSDJ2)を良く再現できない原因を解明し、最新手法の適用を行った。この結果、同様なライブラリー更新効果をコンクリート体系についても確かめた。また今回解析を実施した体系の入力データをデータベースに追加し、さらに既存登録データの改訂も行い、解析標準入力データベースの充実を図った。また実験解析に適用している各種処理ルーチン等の入力マニュアルの作成およびその一連のテスト問題の編集を行うとともに、これらを登録し実験解析のデータベースとしてユーザが使いやすくすることを図った。

コンクリートの変質挙動に関する実験的研究(2)-概要書-

入矢 桂史郎*; 久保 博*

PNC TJ1201 95-004, 63 Pages, 1995/03

PNC-TJ1201-95-004.pdf:1.42MB

TRU廃棄物処分場の人工バリアの材料としてセメント系材料(以下「コンクリート」と称す)は有望な候補の一つである。TRU廃棄物処分場の建設される環境条件として、深地層の地下水中の岩盤が有力であるが、コンクリートは地下水中でその中に含まれるイオンおよび廃棄体に含まれる化学成分の影響を受け、次第に劣化していくことが考えられる。これまで、地下水中に存在する主要なイオンとして、塩素イオン、硫酸イオンとセメント硬化体との相互作用について実験的研究を行った。また、地下水中に数十年以上に渡って浸漬されたコンクリートの調査分析も行った。本年度は、TRU廃棄物に含まれるイオンの中で、硝酸イオンを取り上げ、セメントペーストを用いてその影響による変質挙動について実験的研究を行った。硝酸ナトリウム10%溶液中では、セメント中のカルシウムの溶出はほとんど見られなかった。この結果、セメント硬化体は、ナトリウム硝酸塩の水溶液中においてほぼ安定であるといえる。次に、セメント硬化体がベントナイトの性質に与える影響について調査を行い、実験計画の立案を行った。その結果、Na型ベントナイトはセメントのカルシウムの影響を受けてCa型ベントナイトに変化する。次に、Ca(OH)2の影響を受け、モンモリロナイトがゼオライトに変わることが予測される。これらを実験的に確かめるために、バッチ法、透水試験法、電気化学的促進法について実験計画を提案した。最後にスイス、スウェーデン、カナダを訪問し、中低レベルや高レベル処分においてコンクリートがどのように使用されているか、どのような理由でセメントの選定が行われているか、また、どのような研究が行われているかについて調査を行った。

コンクリートの変質挙動に関する実験的研究 成果概要

入矢 桂史郎*; 玉野 達*

PNC TJ1201 94-005, 56 Pages, 1994/03

PNC-TJ1201-94-005.pdf:1.23MB

コンクリート(セメント系材料の総称としてコンクリートと称す)は、放射性廃棄物処分場において、固化体、緩衝材、支保工等の人工バリアへの利用が検討されている。コンクリートは、任意の形状に加工でき、施工性に優れており、ベントナイトに比べて高強度であるなど物理的にも優れている。さらに、化学的には、pH13程度の高アルカリを示すため、核種の放出を抑制する雰囲気を作る効果がある。しかし、コンクリートは石灰石を主原料として焼成した人造材料で、発明され、実用化されてから現在まで200年程度しか経過しておらず、処分場の性能評価で要求される長期の変化・変質については、十分解明されていない部分が多い。本研究は、コンクリートを変質させる要因として、塩素イオン、硫酸イオン、炭酸イオンを取り上げ、劣化解析に資する変質挙動のデータを取得するとの観点から、各溶液の濃度を一定とし、温度を促進条件として、バッチ法、カラム法の2種類の方法により、変質挙動の調査を行った。また、コンクリートの劣化モデルの調査として、物質のコンクリート中の拡散に着目して、コンクリート工学の分野でどの程度研究が進んでいるかを調査した。その結果、バッチ法の試験から次のことがわかった。1)NaCl溶液中でフリーデル氏塩が、Na/SUB2/SO/SUB4溶液中ではエトリンガイドが生成される典型的な変質パターンが認められた。生成割合の経時変化をみると溶液に漬して、約2ヵ月後にその最高値を示し、以下横ばいの状態となった。2)いずれの溶液においても 固相では水酸化カルシウムが減少し、炭酸カルシウムが生成される炭酸化が進行している。その生成量は3ヵ月までが多く、それ以後漸減し、1年に到っている。3)C-S-Hゲルの割合も溶液浸漬後2ヵ月で若干減少しているが、その後、変化が見られない。4)溶液の分析結果では、いずれの溶液もカルシウムの溶出により、溶液中のカルシウム濃度が上昇している。その溶出量は浸漬後2ヵ月が最も多く、以下漸減している。Caの溶出量は、NaCl溶液が最も多い。カラム法による促進実験の結果をEPMAで分析し、カルシウム、シリカ等の分布を調査した結果、1)いずれの溶液でも表面のカルシウム量の低下が認められた。その低下する範囲は、1年浸漬で表面から5mm程度であった。2)シリカについては、ほとんど変化がなかった。

コンクリートの長期変質挙動に関する調査研究(5)

入矢 桂史郎*; 藤原 靖*; 本橋 賢一*; 中西 正俊*

PNC TJ1449 93-001, 341 Pages, 1993/03

PNC-TJ1449-93-001.pdf:16.68MB

セメント系材料(以下、コンクリートと称す)は、放射性廃棄物の処分において、固化体、緩衝材及びシール材等としての利用が検討されている。本研究は、処分環境下において、コンクリートが長時間の間にどのように変質するかを調べることを目的として'87年度より調査研究を続けている。本年度は、比較的古いコンクリートのうち、処分環境に近いと思われる構造物について文献調査や聞き取り調査を行い、採取地点を選定した。その中で、深部地下水中で長期間経過した鉱山中のコンクリート構造物から、コアーを採取し、分析・評価を行った。また、促進実験に塩素イオンや硫酸イオンなどにさらされる場合のセメント混合物の変質について、変質速度や反応により生じる最終物質を調査するために10年間の室内試験を開始した。変質モデルを作る前段階として前年度までの分析結果をまとめ、同一の形式で比較・検討を行った。また、コンクリートの科学的変質モデル確証の検討を行うための文献調査を行った。結果をまとめると以下のとおりである。(1)構造物より採取したコアの変質調査について岩着側表面部のコンクリートには、炭酸化による変質は認められなかったが、Ca(OH)2の溶解が生じており、侵食性成分の含有量が少ない地下水によるセメント水和物の溶脱現象を示すデータが得られた。(2)コンクリートの変質に関する室内試験についてNaCl、NaHCO3及びNa2SO4の各溶液に浸漬した試料において、1カ月経過時点で各溶液特有の変質が生じていることがわかった。(3)コンクリートの化学変質モデルに関する調査検討海外における処分研究の中で化学変質モデルとして発表されているものは、深部地下水中でセメント水和物がどのように変化し、処分場の化学雰囲気がどのように変化するかをモデル化したものが多い。我が国の研究では、中性化速度や塩素イオンの浸透速度に関するモデル化がある。

電気絶縁を目的としたエポキシ樹脂塗装鉄筋の大型電気構造物への適用

圷 陽一; 大川 慶直; 堀内 誠*; 辻 恒平*

コンクリート工学年次論文報告集, 14(1), p.775 - 776, 1992/00

本論文は、同名表題で「コンクリート工学論文集」、Vol.3,No.1に採択された論文を第14回コンクリート工学年次講演会で発表するため、内容を要約縮小し、「コンクリート工学年次論文報告集Vol.14」に投稿したものである。本論文は、核融合実験炉建家の電気的障害の防止を目的とした電気絶縁鉄筋を検討し、その電気的絶縁性に関して実験を行なったものである。従来の絶縁方法に比べ絶縁性能が大きく、供用期間中においても十分な絶縁性能を維持することを明らかにした。また本絶縁方法は、高度情報化や計測制御システムの高度化に伴い、インテリジェントビル、磁気浮上式鉄道等のコンクリート構造物の電気絶縁対策にも適用できるものと考えられる。

コンクリートの長期変質挙動に関する調査研究(3)(成果概要)

大林組*; 鹿島建設*; 清水建設*; 大成建設*

PNC TJ1449 91-006, 68 Pages, 1991/01

PNC-TJ1449-91-006.pdf:1.9MB

コンクリートは放射線廃棄物の処理において、固化体、緩衝材、グラウト材、シール材及びプラグ材などとしての利用が検討されている。本研究は、自然条件下で長期間にわたって変質の進行したコンクリートの変質挙動に関する文献調査を行い、コンクリート構造物から変質したコンクリート試料を採取して、その試料の変質状態の調査研究を行ってきた。本年度は、さらにコンクリートの長期変質挙動に関するデータを蓄積することを目的として、コンクリート構造物から採取した試料についてその変質状況について試験検討を行った。試料採取を行ったコンクリート構造物は、昭和13年に建設(52年経過)された東京都心のビル及び昭和4年に建設(61年経過)された横浜新港の埠頭である。得られた試料について、その変質に関する各種の試験を行うと同時に、長期の変質挙動の予測手法に関する文献調査を行い、以下が明らかになった。(1)コンクリートの変質過程について 試験したコンクリートは、それ程変質していないようである。これは、ビルのコンクリートコアは地下3階外壁から、埠頭のコンクリートブロックは海水面下から採取され、両試料とも比較的に安定した環境にあったためであると考えられた。(2)変質挙動の予測手法に関連する文献について コンクリートの長期の変質挙動の予測手法や実際の変質程度を検討した結果と比較検討が可能な研究は少なかった。

非破壊検査の動向

大岡 紀一; 山下 斉; 岡本 芳三; 齋藤 順市

軽金属溶接, 25(9), p.29 - 39, 1987/09

https://ci.nii.ac.jp/naid/40000842666

非破壊検査とは素材、製作部品及び構造物などを破壊することなく、すなわち、原形をとどめた状態で機能を変化させることなく、それらの表面あるいは内部に存在する欠陥の有無と程度を調べ、判定基準に従って使用の可否を判定することである。非破壊検査の主たる目的は信頼性の向上にあるが、非破壊検査を適用することによって各種製造段階での製品不良率を低下させることができるため、製造エストの低減にも関係すると同時に製造技術の改良にも通ずるものと言える。本報告は、非破壊検査の主な手法についての現状及び新技術についてまとめ、さらに、新しい構造物の適用例について各種報告を参考にまとめたものである。

Laser ultrasonic approach for detecting a deteriorated rebar in concrete

古澤 彰憲; 西村 昭彦; 竹仲 佑介*

no journal, , 

経済成長期に竣工されたコンクリート構造物の多くは、今後20年で築50年を迎える。これらコンクリート構造物に対する保全保守・監視技術の開発が重要であることは論をまたない。原子力機構でも鉄道トンネルのコンクリートを対象に、レーザー生成超音波を用いた高速検査法の研究・開発を外部研究機関と協力して行ってきている。しかしながら、この鉄道トンネルコンクリートの高速検査方法は、コンクリート表面のクラックを主な検査対象としており、コンクリート深部や鉄筋の検査までは考慮していない。今回の報告では、レーザー生成超音波を用いたコンクリート中の鉄筋の劣化事象の検出方法に関する新しい提案を行う。鉄筋コンクリートの鉄筋にパルスレーザーを照射し鉄筋を伝播する超音波を励起し、他方の鉄筋端でその超音波波形を受信する。得られた超音波波形の解析を行い、コンクリート中の鉄筋の状態に関する情報を抽出する。