報告書番号

N05019

タイトル（和文）

セメント系人工バリア材料の溶脱変質特性の実験的検討

タイトル（英文）

Obseravation of leaching alternation behavior of cementitious materials for engineered barrier material

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

低レベル放射性廃棄物処分施設において，セメント系材料は低拡散層形成の有効的な材料であると考えられている。セメント系材料は，地下水に長期間接触するため，耐溶脱性の観点で既存材料の中から最適な材料を抽出する必要がある。本研究においては，普通ポルトランドセメント（OPC），フライアッシュ混合セメント（FAC），そして低熱ポルトランドセメント（LPC）を使用したブロック状のペースト硬化体およびモルタル試験体を用いてCH変質フロントの進行量を比較評価した。CH変質フロントの進行量はLPC＞OPC＞FACの順に大きく，水結合材比が80＞60＞40%の順に大きくなった。FACの系においてはCH含有量の抑制とCH結晶粒の分散形成，そしてポゾラン反応による緻密なカルシウム-シリケート水和物の生成が変質フロントの進行速度を抑制したと考えられた。変質フロントの進行に伴い，Ca2+，Siが溶脱することでC-S-HのCa/Si比は低下する。29Si-NMRによりケミカルシフトパターンの変化を評価し，溶脱の進行に伴いC-S-HのQ3結合量の増加傾向が認められ，Si結合サイト量が増加したと考えられた。

概要 （英文）

Cementitious materials are expected as an effective low diffusion component in the engineered barrier system for low level radioactive waste. The cementitious materials will be surrounded by the ground water for a very long term. We need to select the conventional cementitious materials from the viewpoint of high durability against the leaching phenomena. In this study, we compared the progress of CH-alteration front line formed in the paste and mortar block-shaped specimens of each ordinary Portland cement (OPC), fly ash mixed OPC (FAC), and low heat Portland cement (LPC). The progresses of CH-alteration front were in order as LPC, OPC, FAC, and in the case of OPC and LPC system, the order were kept in 80, 60, and 40% of water to binder ratios. The high suppression effect on the progress of CH-alteration front in the FAC system was thought to be derived from reducing and dispersion effects on CH, and the high dense formation of calcium-silicate product, which was yielded from the pozzlanic reaction. According to the progression of CH-alteration front, Ca2+ and Si leached from C-S-H with lowering Ca/Si ratio of C-S-H. The chemical shift signal of 29Si-NMR gained around Q3 range, so the bonding sites of Si in C-S-H were evaluated to be gaining during the leaching process.

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