JP4984112B2 - セメント系充填固型化材 - Google Patents
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Description
i)Pロート流下時間の目安が16〜50秒
ii)材令28日経過後の一軸圧縮強度が30N/mm2以上
iii)練り混ぜ後24時間経過後のブリーディング率が0%
一方、上記廃棄物の処分以外でもセメント系充填固型化材は、グラウト材やプレパックドコンクリート用の注入モルタルなどとして、種々の配合のものが知られている。
本発明者らは、使用する材料の種類を少なくしても、細骨材の粒度構成を調整することにより、後述の流動性や強度等における要求品質を満たすことができることを見出した。
i)Pロート流下時間が16〜50秒
ii)材令28日での一軸圧縮強度が30N/mm2以上
iii)練り混ぜ後24時間経過後のブリーディング率が0%
である。本発明のセメント系充填固型化材では、混練水量と減水剤の添加量を調整することにより、これらの要求品質を満たすものを得ることができる。
固体廃棄物は特に限定されないが、塊状のものが好ましい。材質は、プラスチック、金属、セラミックス、繊維状物、コンクリート、レンガ、タイルなど様々なものが挙げられる。特に原子力関係施設から排出される放射性固体廃棄物は好適に処理できる。
固体廃棄物を収納する容器も特に限定されないが、放射性廃棄物の処理にはドラム缶が一般的に用いられている。高耐久性・耐アルカリ性の材質のものが好ましい。
A.セメント系充填固型化材の性能確認試験
モルタル試験体を作製し、Pロート試験、一軸圧縮強度試験、ブリーディング試験を行った。
(1)使用材料
・セメント:普通ポルトランドセメント(太平洋セメント社)
高炉セメント(デイ・シイ社)
・珪砂:4号品、5号品、6号品、7号品
・シリカフューム:(エルケム社)
・フライアッシュ:II種
・高性能減水剤:ナフタレン系
(2)配合割合
実施例、比較例における各セメント系充填固型化材の配合割合を表1に示す。
(1)Pロート試験
i)試験体の作製
表1の各配合で、パン型ミキサーを用いて2分間混練し、各モルタル混練物を作製した。
ii)Pロート試験
JSCE−F521に準じて試験を行った。実施例と比較例の各配合については、20℃以外に10℃と30℃でも試験を行った。
i)試験体の作製
上記試験体の作製と同様にして作製したモルタル混練物を4cm×4cm×16cmの型枠に充填して成形し、各試験体を作製した。
ii)一軸圧縮強度試験
材令7日と28日で、JSCE−G521に準じて試験を行った。実施例と比較例の各配合については、20℃以外に10℃と30℃でも試験を行った。
上記試験体の作製と同様にして作製したモルタル混練物を、ビニール袋に入れ(径5cm、高さ20cm)静置後、3時間後と24時間後にモルタル上面に発生する遊離水(ブリーディング水)の量をメスシリンダーで測定した。その量を混練水量で除してブリーディング率を求めた。実施例と比較例各配合については、20℃以外に10℃と30℃でも試験を行った。
Pロート試験結果を表3に示す。また、高性能減水剤の添加率の影響(高性能減水剤の添加率を変えた実施例2と実施例5と実施例6による実施例、比較例1と比較例5と比較例6による比較例)を図1に示す。また、温度の影響(代表例として、実施例2による実施例、比較例1による比較例)を図2に示す。
i)Pロート流下時間の目安が16〜50秒
ii)材令28日経過後の一軸圧縮強度が30N/mm2以上
iii)練り混ぜ後24時間経過後のブリーディング率が0%
また、混和材を含むものに比べ、高性能減水剤の添加率の影響を受けにくいこと、温度の影響も受けにくいことがわかる。
図7に示すドラム缶2に、原子力発電所から排出された金属廃棄物やセラミック廃棄物等の固体廃棄物3を図7に示すように収納し、空隙に注入ポンプを用いて実施例2と実施例4のセメント系充填固型化材4を各々充填した。その後、蓋をして廃棄体1を作製した。
硬化後、廃棄体1を切断し、きちんと充填されていることを目視により確認した。また、廃棄体1の上部、中部、下部(図7中のA、B、C)からセメント系充填固型化材4の硬化物を充填後28日でコア抜きし、各々一軸圧縮強度試験を行った。その結果、いずれも30N/mm2以上であることを確認した。なお、28日までは、廃棄体1は約20℃の部屋に放置した。
2 ドラム缶(収納容器)
3 固体廃棄物
4 セメント系充填固型化材
A 硬化体のサンプリング箇所(上部)
B 硬化体のサンプリング箇所(中部)
C 硬化体のサンプリング箇所(下部)
Claims (4)
- 固体廃棄物が収納された容器内の空隙に流し込んで充填固型化するのに用いるセメント系充填固型化材であって、混練水以外はセメントと粒径1.2mm以下の細骨材と減水剤のみからなることを特徴とするセメント系充填固型化材
- 上記において、細骨材の粒度構成が、粒子径1.2mm以下で0.6mmを超えるものが7〜10%、粒子径0.6mm以下で0.3mmを超えるものが40〜52%、粒子径0.3mm以下で0.15mmを超えるものが24〜37%、粒子径0.15mm以下のものが2〜30%であることを特徴とする請求項1に記載のセメント系充填固型化材
- 上記において、細骨材/セメント重量比が0.6〜1.2であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセメント系充填固型化材
- 上記において、セメント系充填固型化材の特性が次のようになるよう混練水量と減水剤の添加量を調整してなる請求項1に記載のセメント系充填固型化材
i)Pロート流下時間が16〜50秒
ii)材令28日での一軸圧縮強度が30N/mm2以上
iii)練り混ぜ後24時間経過後のブリーディング率が0%
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