ベントナイトの膨潤圧・膨潤変形特性に及ぼす温度履歴の影響とその要因
高レベル放射性廃棄物の地層処分において，廃棄物収納容器と周辺岩盤との間を充填する緩衝材には膨潤性を有するベントナイトの利用が有望とされている．一方，高レベル放射性廃棄物は崩壊熱を発生し，その影響により緩衝材として要求される膨潤特性の低下が懸念されている．そこで本研究では，基本的性質の異なる4種類のベントナイトに対し，加熱温度60～130℃，加熱期間28日，120日および365日間の条件で温度履歴を与え，膨潤圧実験と鉛直圧1000kPaおよび500kPa下での膨潤変形実験を行い，温度履歴の影響を実験的に調査した．また，供試体周辺の水溶液の水質分析，メチレンブルー吸着量試験およびX線回折分析を行い...
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| Published in | 土木学会論文集Ｃ Vol. 63; no. 3; pp. 731 - 741 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 土木学会
2007
|
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1880-604X |
| DOI | 10.2208/jscejc.63.731 |
Cover
| Abstract | 高レベル放射性廃棄物の地層処分において，廃棄物収納容器と周辺岩盤との間を充填する緩衝材には膨潤性を有するベントナイトの利用が有望とされている．一方，高レベル放射性廃棄物は崩壊熱を発生し，その影響により緩衝材として要求される膨潤特性の低下が懸念されている．そこで本研究では，基本的性質の異なる4種類のベントナイトに対し，加熱温度60～130℃，加熱期間28日，120日および365日間の条件で温度履歴を与え，膨潤圧実験と鉛直圧1000kPaおよび500kPa下での膨潤変形実験を行い，温度履歴の影響を実験的に調査した．また，供試体周辺の水溶液の水質分析，メチレンブルー吸着量試験およびX線回折分析を行い，膨潤圧・膨潤変形特性への温度履歴の影響メカニズムについて考察した． |
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| AbstractList | 高レベル放射性廃棄物の地層処分において，廃棄物収納容器と周辺岩盤との間を充填する緩衝材には膨潤性を有するベントナイトの利用が有望とされている．一方，高レベル放射性廃棄物は崩壊熱を発生し，その影響により緩衝材として要求される膨潤特性の低下が懸念されている．そこで本研究では，基本的性質の異なる4種類のベントナイトに対し，加熱温度60～130℃，加熱期間28日，120日および365日間の条件で温度履歴を与え，膨潤圧実験と鉛直圧1000kPaおよび500kPa下での膨潤変形実験を行い，温度履歴の影響を実験的に調査した．また，供試体周辺の水溶液の水質分析，メチレンブルー吸着量試験およびX線回折分析を行い，膨潤圧・膨潤変形特性への温度履歴の影響メカニズムについて考察した． |
| Author | 村上, 哲 安原, 一哉 小峯, 秀雄 大橋, 良哉 |
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| ContentType | Journal Article |
| Copyright | 2007 社団法人 土木学会 |
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| DOI | 10.2208/jscejc.63.731 |
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| Discipline | Engineering |
| EISSN | 1880-604X |
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| Issue | 3 |
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| PublicationTitle | 土木学会論文集Ｃ |
| PublicationTitleAlternate | 土木学会論文集Ｃ |
| PublicationYear | 2007 |
| Publisher | 公益社団法人 土木学会 |
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| References | 11) 直井 優，小峯秀雄，安原一哉，村上 哲，百瀬和夫，坂上武晴：各種ベントナイト系緩衝材の膨潤特性に及ぼす人工海水の影響，土木学会論文集，No. 785/III-70, pp. 39-49, 2005. 10) Komine, H. and Ogata, N.: Experimental study on swelling characteristics of compacted bentonite, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 31, No. 4, pp. 478-490, 1994. 9) Oscarson, D.W. and Dixon, D.A.: The effect of steam on montmorillonite, Applied Clay Science, Vol. 4, pp. 279-292, 1989. 15) 近藤三二：ベントナイト関連製品の物性と応用，粘土科学，Vol. 21, No. 1, pp. 1-13, 1981. 1) 核燃料サイクル機構：わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性－地層処分研究開発第2次取りまとめ－分冊2地層処分の工学的技術，JNC TN1400 99-022, 1999. 7) Komine, H. and Ogata, N.: Thermal Influence on compacted bentonite for nuclear waste disposal, Proceedings of the 3rd International Congress on Environmental Geotechnics, Vol. 1, pp. 39-44, 1998. 2) 経済産業省資源エネルギー庁：諸外国における高レベル放射性廃棄物の処分について，2003. 8) 田中幸久，中村邦彦：海水の濃度と高温履歴がベントナイトの膨潤特性に及ぼす影響とその評価，土木学会論文集，No. 806/III-73, pp. 93-111, 2005. 5) 原子力安全研究協会：人工バリアの長期安定性，長期耐食性に関する調査研究，pp. II-13-II-15, 2005. 3) （財）原子力発電環境整備機構：高レベル放射性廃棄物の最終処分施設の設置可能を調査する区域の公募関係資料－2 処分場の概要，pp. 4-18, 2002. 6) 小峯秀雄，緒方信英，田代勝浩：ベントナイトの膨潤変形に及ぼす温度履歴の影響，地盤工学会「高温環境と土」シンポジウム発表論文集，pp. 141-142, 1997. 13) 日本ベントナイト工業会標準試験法：ベントナイト（粉末）のメチレンブルー吸着量測定方法，JBAS-107-91, 1991. 4) 高尾 肇，竹ヶ原竜大，植田浩義：高レベル放射性廃棄物処分のバリア性能に関する課題と地盤工学への期待，土と基礎，Vol. 46, No. 10, pp. 19-20, 1998. 12) 緒方信英，小崎明朗，植田浩義，朝野英一，高尾 肇：高レベル放射性廃棄物処分の事業化技術－その4人工バリアの設計と製作－，原子力バックエンド研究，Vol. 5, No. 2, pp. 103-121, 1999. 14) 鈴木啓三，近藤三二，堀篭良一：ベントナイトの加熱による交換性カチオンの固着，第21回粘土科学討論会講演要旨集，p. 18, 1977. |
| References_xml | – reference: 3) （財）原子力発電環境整備機構：高レベル放射性廃棄物の最終処分施設の設置可能を調査する区域の公募関係資料－2 処分場の概要，pp. 4-18, 2002. – reference: 6) 小峯秀雄，緒方信英，田代勝浩：ベントナイトの膨潤変形に及ぼす温度履歴の影響，地盤工学会「高温環境と土」シンポジウム発表論文集，pp. 141-142, 1997. – reference: 10) Komine, H. and Ogata, N.: Experimental study on swelling characteristics of compacted bentonite, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 31, No. 4, pp. 478-490, 1994. – reference: 4) 高尾 肇，竹ヶ原竜大，植田浩義：高レベル放射性廃棄物処分のバリア性能に関する課題と地盤工学への期待，土と基礎，Vol. 46, No. 10, pp. 19-20, 1998. – reference: 14) 鈴木啓三，近藤三二，堀篭良一：ベントナイトの加熱による交換性カチオンの固着，第21回粘土科学討論会講演要旨集，p. 18, 1977. – reference: 12) 緒方信英，小崎明朗，植田浩義，朝野英一，高尾 肇：高レベル放射性廃棄物処分の事業化技術－その4人工バリアの設計と製作－，原子力バックエンド研究，Vol. 5, No. 2, pp. 103-121, 1999. – reference: 5) 原子力安全研究協会：人工バリアの長期安定性，長期耐食性に関する調査研究，pp. II-13-II-15, 2005. – reference: 11) 直井 優，小峯秀雄，安原一哉，村上 哲，百瀬和夫，坂上武晴：各種ベントナイト系緩衝材の膨潤特性に及ぼす人工海水の影響，土木学会論文集，No. 785/III-70, pp. 39-49, 2005. – reference: 9) Oscarson, D.W. and Dixon, D.A.: The effect of steam on montmorillonite, Applied Clay Science, Vol. 4, pp. 279-292, 1989. – reference: 15) 近藤三二：ベントナイト関連製品の物性と応用，粘土科学，Vol. 21, No. 1, pp. 1-13, 1981. – reference: 8) 田中幸久，中村邦彦：海水の濃度と高温履歴がベントナイトの膨潤特性に及ぼす影響とその評価，土木学会論文集，No. 806/III-73, pp. 93-111, 2005. – reference: 7) Komine, H. and Ogata, N.: Thermal Influence on compacted bentonite for nuclear waste disposal, Proceedings of the 3rd International Congress on Environmental Geotechnics, Vol. 1, pp. 39-44, 1998. – reference: 13) 日本ベントナイト工業会標準試験法：ベントナイト（粉末）のメチレンブルー吸着量測定方法，JBAS-107-91, 1991. – reference: 2) 経済産業省資源エネルギー庁：諸外国における高レベル放射性廃棄物の処分について，2003. – reference: 1) 核燃料サイクル機構：わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性－地層処分研究開発第2次取りまとめ－分冊2地層処分の工学的技術，JNC TN1400 99-022, 1999. |
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