報告書番号

T01030

タイトル（和文）

TRU廃棄物処分環境におけるセメント系材料の化学的変質評価（その2） -― 流動条件下でのセメント溶解変質挙動の予備的検討 ―-

タイトル（英文）

Chemical Alteration of Cement Materials in a Radioactive Waste Repository Environment (2)- Experiments and Modelling of the Leaching of the Column Cement Hydrate -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

TRU廃棄物処分の安全評価では、使用が想定されるセメント系材料の溶解による長期的な変質挙動の予測が必要である。本研究ではセメント水和物の溶解の化学反応と地下水の流れによる移流拡散を組み合わせた物質輸送モデル評価手法の開発に向け、カラム式通水試験装置を用いたセメント水和物の連続的溶解実験を行った。溶解反応の進行により通水方向に沿って生じた固相内の鉱物組成の分布、さらにそれに伴う間隙水の組成分布を定量的に観察した。得られた結果について、１次元の移流・拡散と化学平衡反応をカップリングした解析計算によりほぼ再現することができた。今後はC-S-Hゲルの非調和溶解沈殿モデル、透水性変化などを取り入れることでモデル評価手法の高度化を進める。

概要 （英文）

Cementitious material, a potential waste packaging and backfilling material for the disposal of radioactive waste, is expected to provide both physical and chemical containment. The dissolution behaviour of cement material, which provides high-pH conditions, is a very important parameter in the long-term performance assessment of the engineered barrier system.In this study, flow-through experiments with a crushed cement hydrate-filled column were carried out. It was observed that there was a distribution of mineral phases along the water-flow. The dissolution front of portlandite moved downstream as the quantity of water through the column increased. The chemical composition of the pore water in the column cement sample was also analysed.The results were preliminarily modelled by a one-dimensional transport model including chemical reactions. The distribution of minerals and the composition of pore water were reasonably predicted. Further development of the model is needed to include the incongruent dissolution/precipitation model of C-S-H gel and the hydraulic properties of cement.

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