報告書番号

U92045

タイトル（和文）

高レベル放射性廃棄物地層処分のための緩衝材の力学特性（その２）－締固めたベントナイトの吸水膨潤評価式の提案－

タイトル（英文）

MECHANICAL PROPERTIES OF BUFFER MATERIALS FOR REPOSITORIES FOR HIGH-LEVEL NUCLEAR WASTE(PART 2) -EVALUATION OF SWELLING CHARACTERISTICS OF COMPACTED BENTONITE-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高レベル放射性廃棄物の地層処分施設において処分孔を埋戻す材料として膨潤性に富むベントナイトを高い圧力で締固めて成型し，利用する方法が有望である。このような利用に際し，未解明な点の多い締固めたベントナイトの基本的な特性である膨潤現象を把握することが重要である。本報告では，締固めたベントナイトの膨潤特性に関して理論的考察を行い，以下の結果を得た。固めたベントナイトの膨潤特性について検討し，粘土鉱物結晶レベルの膨潤現象を評価できる理論と組み合わせることにより，締固めたベントナイトの膨潤変形および膨潤圧の評価式を提案した。比較することにより提案した評価式の妥当性を示すと共に，評価式の感度分析からベントナイト中のモンモリロナイト含有率や間隙水のイオン濃度が膨潤挙動に大きく影響を及ぼすことが推測された。

概要 （英文）

COMPACTED BENTONITES HAVE ATTRACTED INCREASING ATTENTION AS BACK FILL (BUFFER)MATERIALS FOR REPOSITORIES FOR HIGH-LEVEL NUCLEAR WASTE. HOWEVER,SINCE LITTLE IS KNOWN ABOUT THE SWELLING CHARACTERISTICS OF COMPACTED BENTONITES,WE MUST CLARIFY THE FUNDAMENTAL SWELLING CHARACTERISTICS,AND QUANTITATIVE EVALUATION IS REQUIRED. A THEORETICAL MODEL OF THE SWELLING CHARACTERISTICS (SWELLING DEFORMATION ANDSWELLING PRESSURE)OF COMPACTED BENTONITES WAS DEVELOPED. THE FOLLOWINGCONCLUSIONS WERE DRAWN. (1)A FORMULA FOR EVALUATING THE SWELLING CHARACTERISTICS OF COMPACTED BENTONITES BASED ON THE DIFFUSE DOUBLE LAYER THEORY IS PROPOSED BY COMBINING THE THEORETICAL MODEL AND THE THEORETICALEQUATION TO ESTIMATE THE SWELLING CHARACTERISTICS OF A CRYSTAL. (2)THEAPPLICABILITY OF THIS EVALUATION FORMULA WAS CONFIRMED BY COMPARING EXPERIMENTAL RESULTS WITH CALCULATED RESULTS. THE SENSITIVITY WAS INVESTIGATED AND THE SWELLING CHARACTERISTICS WERE FOUND TO BE STORNGLY DEPENDENT ON THE ION CONCENTRATION OF THE PORE WATER AND ON THE MONTMORILLONITE CONTENT OF THE BENTONITE.

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