JP6225060B2 - ベントナイト含有締固め土の養生方法、及び、ベントナイト含有締固め土の養生用疎水性樹脂 - Google Patents
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Description
まず、放射性廃棄物処分場における止水層(ベントナイト含有締固め土)の形成に使用する止水材料について説明する。止水材料(ベントナイト含有土)は、ベントナイトを含有する固形分と水とを含む。また、ベントナイト以外の砂や土を含んでいてもよい。ベントナイト含有土の調製に使用するベントナイトとして、ベントナイト原鉱石から製造したものが挙げられる。
w=(WW/WS)×100 …(1)
(概要)
上記放射性廃棄物処分場10の構築において、吹付け層15を形成しているとき(図2参照)、及び、ベントナイト層5b等を形成しているとき(図3参照)、施工者の休養等の事情により、吹付け作業を中断することがある。このとき、図4及び図5に示されるように、吹付け層15及びベントナイト層5b等の露出表面に、疎水性樹脂の硬化膜30を形成することにより、工事の中断期間中の乾燥に対する養生を行う。ここで、「硬化膜」とは、疎水性樹脂が完全に硬化した状態の膜のほか、硬化し始めて粘性が低下しつつある状態の膜を含むものとする。
上記疎水性樹脂について、より詳細に説明する。「疎水性樹脂」とは、液状樹脂の状態で、又は有機溶媒に溶解した溶液の状態で、ベントナイト含有締固め土の露出表面のメニスカス水と相互作用しない(例えば、メニスカス水に溶け込まず、また、メニスカス水を土粒子から奪わない。)でベントナイト含有締固め土の露出表面を覆う塗膜を形成することができ、硬化膜を形成するまでその塗膜を維持できるものをいう。各種樹脂がこのような「疎水性樹脂」に該当するか否かは、後述する実施例で示すとおり、簡易な試験で判別することができる。
本実施形態のベントナイト含有締固め土の養生方法では、ベントナイト含有締固め土の露出表面に対して疎水性樹脂を適用すると、疎水性樹脂は露出表面のメニスカス水に溶け込まず、また、メニスカス水を土粒子から奪うこともない。更に、疎水性樹脂は水を透過させないので、露出表面に適用した直後から硬化膜を形成した後に至るまで、その内外間の水の移動の障壁として働く。そしてまた、疎水性樹脂の硬化膜は、工事再開時にはベントナイト含有締固め土の表面から容易に剥がすことができる。従って、本実施形態の養生方法によれば、ベントナイト含有締固め土の含水比の低下を抑制することができ、且つ、工事の再開が容易である。
ベントナイトを含む土(ベントナイト含有率70%)と水とを、含水比が20%となるように混合した。このベントナイト含有土を吹付けによって締め固めた。これを以下の試験に供した。
上記締固め土に対し、エポキシ樹脂(商品名:クリスタルレジンII、日新レジン社製、二液性(主剤:脂肪族グリシジルエーテル類、硬化剤:ポリアミン類))をヘラで2回塗布した(塗布量は2回塗布の合計として1.83kg/m2)。塗布後、24〜36時間後に完全に硬化した。硬化膜の厚さは1.7mmであった。塗布直後から14日経過後までの重量を測定し、含水比の低下率を求めた。その結果を図6に示す。試験は二度行い、それぞれ実施例1−1、実施例1−2とした。測定期間中、締固め土の表面にひび割れは生じなかった。
上記締固め土に対し、エポキシ樹脂(商品名:GM−1508、ブレニー技研社製、二液性(主剤:ビスフェノールA型エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂、ブチルジグリシジルエーテル等を含む組成物、硬化剤:変性脂肪族ポリアミン類、ノニルフェノール等の混合物))をヘラで2回塗布した(塗布量は2回塗布の合計として1.30kg/m2)。塗布後、約12時間後に完全に硬化した。硬化膜の厚さは1.2mmであった。塗布直後から14日経過後までの重量を測定し、含水比の低下率を求めた。その結果を図6に示す。試験は二度行い、それぞれ実施例2−1、実施例2−2とした。測定期間中、締固め土の表面にひび割れは生じなかった。
上記締固め土に対し、シリコーン樹脂(商品名:TSE399、モメンティブジャパン社製、ポリアルキルアルコキシシロキサン、ポリアルキルシロキサンシリカ及びジアルキルスズ化合物等を含む組成物)をヘラで2回塗布した(塗布量は2回塗布の合計として1.52kg/m2)。風乾させたところ、約10分後に表面が硬化し、約5日後に完全に硬化した。塗布直後から8日経過後までの重量を測定し、含水比の低下率を求めた。その結果を図6に示す。試験は二度行い、それぞれ実施例3−1、実施例3−2とした。測定期間中、締固め土の表面にひび割れは生じなかった。
上記締固め土に対し、シリコーン樹脂(商品名:TSE389、モメンティブジャパン社製、ポリアルキルシロキサン・オキシムシランシリカ及びジアルキルスズ化合物等を含む組成物)をヘラで2回塗布した(塗布量は樹脂として2回塗布の合計として1.63kg/m2)。風乾させたところ、約10分後に表面が硬化し、約5日後に完全に硬化した。塗布直後から8日経過後までの重量を測定し、含水比の低下率を求めた。その結果を図6に示す。試験は二度行い、それぞれ実施例4−1、実施例4−2とした。測定期間中、締固め土の表面にひび割れは生じなかった。
上記締固め土に対し、何らの養生をすることなく、締固めから13日経過後までの重量を測定し、含水比の低下率を求めた。その結果を図6に示す。試験は二度行い、それぞれ比較例1−1、比較例1−2とした。締固めから10日後に、締固め土の表面にひび割れが生じた。
上記締固め土を三つ用意し、シラン・シロキサン系樹脂(商品名:マジカルリペラー、旭化成ジオテック社製)、低級アルコールのアルキレンオキシド付加物(商品名:クラックセイバー、太平洋マテリアル社製)、及び、アクリル・シリコン合成樹脂(商品名:密着シーラー、カンペパピオ社製)をそれぞれ刷毛で1回塗布した。いずれの締固め土も、塗布表面が膨潤し、塗膜を形成することができなかった。
[実施例5]
ベントナイトを含む土(ベントナイト含有率100%)と水とを、含水比が20%となるように混合した。このベントナイト含有土を用いて、幅1m×高さ3.2m×奥行2.7mのベントナイト系人工バリアを吹付けによって構築した。
実施例5と同様のベントナイト含有締固め土の壁面に対してビニールシートで養生した場合、8日経過後に表面に多数のひび割れが生じていた。
Claims (4)
- ベントナイト含有締固め土の含水比の低下を抑制するための養生方法であって、
ベントナイトと水とを含んで撒き出されたベントナイト含有土を締め固めてベントナイト含有締固め土を構築する工程と、
前記ベントナイト含有締固め土の露出表面に疎水性樹脂を適用し、前記露出表面を覆う前記疎水性樹脂の硬化膜を形成する工程と、を有する、ベントナイト含有締固め土の養生方法。 - 前記疎水性樹脂は、疎水性のエポキシ樹脂又は疎水性のシリコーン樹脂である、請求項1記載の養生方法。
- 前記硬化膜の厚さは、1〜3mmである、請求項1又は2記載の養生方法。
- 疎水性のエポキシ樹脂又は疎水性のシリコーン樹脂を含む、ベントナイト含有締固め土の養生用疎水性樹脂。
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