報告書番号

L05012

タイトル（和文）

透過型拡散実験によるセメント硬化体中における有機炭素の拡散挙動検討

タイトル（英文）

Diffusion of Organic Carbon through Hardened Cement Paste

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

TUR廃棄物処分場の性能評価上重要となる有機炭素のセメント硬化体中における拡散挙動について，透過拡散法により実験を行った．トレーサー化学種としては酢酸を，セメント硬化体として普通ポルトランドセメント(OPC)とフライアッシュ混合セメント(FAC)を用いた．透過拡散実験の結果から，有機炭素の拡散は，収着のような化学的特性より，細孔径分布のような拡散経路を支配する物理的特性に依存していることが示唆された．また，実験から得られたパラメータを用いて，当所開発の化学平衡－物質輸送連成解析コードによる予備的解析を行った．その結果，拡散実験結果を良く再現することができ，セメント硬化体を使用した処分施設における有機炭素の移行挙動に関する予測評価の可能性が示された．

概要 （英文）

The organic carbon-14 releasing from hull waste is one of the most important radionuclides for the safety assessment of TRU waste disposal, because of its large contributions to a dose evaluation. For the performance assessment of the repository, it is valuable to clarify the migration behavior of organic carbon in cementitious materials since cements are indispensable materials for the construction of the TRU waste disposal system. In this study, diffusion of acetic acid in hardened cement paste was examined by through-diffusion experiment. As the cement specimens, Ordinary Portland Cement (OPC) and Fly Ash and Low-Heat Portland Cement (FAC) were prepared, whose porosity were respectively 52 % and 49 %, and pore size were mainly 0.2-0.3 m for OPC and 0.1 m for FAC. As a result, effective diffusion coefficients, De, of acetic acid for these hardened cement pastes were estimated to be 7.0ﾗ10-11 m2 s-1 for OPC and 3.6ﾗ10-12 m2 s-1 for FAC. This suggests that diffusion of organic carbon in cementitious materials depends on the physical property of cement matrix. Further, the preliminary analysis by the application of the reactive-transport computational code developed at our institute reasonably modeled the experimental data.

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