JP6513742B2

JP6513742B2 - 放射能汚染物用の表層被覆材料及び放射能汚染物用の表層被覆構造

Info

Publication number: JP6513742B2
Application number: JP2017118321A
Authority: JP
Inventors: 誠一成島; 元三中村
Original assignee: 一般社団法人Ｎｂ研究所
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2037-06-16
Also published as: JP2019002817A

Description

本発明は放射能汚染された廃棄物、除染物等の放射能汚染物を埋設する際に、この放射能汚染物の遮へいと遮水をすることができる放射能汚染物用の表層被覆材料及び放射能汚染物用の表層被覆構造に関する。

従来、放射能汚染された廃棄物、除染物等を処分場に埋設する際に、その表層を遮へいと遮水するために、放射能汚染物の上面をベントナイト等の遮水層で覆うとともに、この遮水層の上部を通常覆土で被覆していた。

例えば特許文献１には、上部が通常覆土に覆われた中間貯蔵施設が開示されている。
このようにベントナイト層（遮水層）の上載覆土が通常上載覆土（単位体積重量γｔ＝１．５ｔ／ｍ^３）である場合、程度厚さ６０ｃｍ以上で遮へい率９０％程度とされている。

しかしながら、通常上載覆土であれば締固めはし易いものの、長期被覆に用いる場合には、雨水によりエロージョンが発生し上載覆土の厚さが減少する等により遮へい率が低下してしまったり、通常上載覆土の泥濘化や通常上載覆土の不均一化等の欠点があった。
また、通常上載覆土を用いた場合には程度厚さ６０ｃｍ以上で被覆する必要があるため、通常上載覆土の確保、運搬等についても課題であった。

さらに、ベントナイト層に雨水が浸透した際に、ベントナイトが水分を吸収することで膨潤圧が発生するため、上載覆土による加重が不十分な場合、不陸のおそれがあった。

特開２０１４−２２８３６５号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、長期被覆することができ、かつ、エロージョンの発生や上載覆土の不陸等を防止することができる放射能汚染物用の表層被覆材料及び放射能汚染物用の表層被覆構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の放射能汚染物用の表層被覆材料は、放射能汚染物用の表層被覆に用いられる放射能汚染物用の表層被覆材料において、前記表層被覆材料は、単位体積重量がγｔ＝４ｔ／ｍ^３以上で、最大粒径２０ｍｍ以下、かつ、締固め可能な粒度分布のバライト砕石であることを特徴とする。

本発明の放射能汚染物用の表層被覆構造は、放射能汚染物層と、該放射能汚染物層の少なくとも上部を覆うベントナイト層と、該ベントナイト層の上部を覆うバライト砕石層とで構成され、前記バライト砕石層は、単位体積重量がγｔ＝４ｔ／ｍ^３以上で、最大粒径２０ｍｍ以下、かつ、締固め可能な粒度分布（均等係数Ｕｃ＞１０）のバライト砕石で形成されることを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１及び請求項２に記載された各発明においては、高比重であるため、土粒子が重く雨水流水によるエロージョンを防止することができる。
したがって、覆土の厚さの減少等を防止することができる。
（２）締固め可能な粒度分布のバライト砕石を用いているので、容易に締固め加工することができる。
（３）高比重であり、エロージョン等による覆土の厚さ減少等を防止することができるので、下層にある遮水層であるベントナイト層を均一に拘束することができる。
（４）砕石状なので透水性が良く表層被覆の泥濘化を防止することができる。
（５）通常覆土の１／３程度の厚さで同等の遮へい効果を得ることができる。
したがって、覆土の確保や運搬について通常上載覆土よりも容易に行うことができる。
（６）請求項２及び請求項４に記載された発明も、前記（１）〜（５）と同様な効果が得られるとともに、あらかじめ粒度を０．０５ｍｍ以上に調整することで、泥濘化の防止効果をよりいっそう高めることができ、さらに粉立ちが低減するため作業環境の改善にも寄与することができる。

また、２０ｍｍ以下の粒径の中で均等係数Ｕｃ＞１０の粒度分布するものであるので、より容易に締固めを行うことができる。

図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
第１実施形態の放射能汚染物用の表層被覆構造の概要説明図。バライト砕石の粒度分布図。バライト砕石層の締固め曲線。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１乃至図３に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は放射能汚染物を被覆する放射能汚染物用の表層被覆構造である。

この放射能汚染物用の表層被覆構造１は、図１に示すように、放射能汚染物２で構成される放射能汚染物層３と、該放射能汚染物層３の少なくとも上部を覆うベントナイト４又はベントナイト４を含有する混合土で構成されるベントナイト層５と、該ベントナイト層５の上部を覆う放射能汚染物用の表層被覆材料（バライト砕石）６で構成されるバライト砕石層７とで構成されている。

この放射能汚染物２は、本実施形態では、コンクリート等により周囲を覆われた凹所に埋設する形態を想定しており、ベントナイト層５及びバライト砕石層７は、この凹所の開口上部にのみ設けられる。すなわち、放射能汚染物層３の上部のみを覆う形態について説明する。

ところで、前記特許文献１のように、凹所の周囲が土壌、または、地面に略平置状態で放射能汚染物層３を形成する場合には、特許文献１のように、放射能汚染物層３の周囲全体をベントナイト層５で被覆するとともに、このベントナイト層５が露出している部分（地面や凹所と接していない部分）を被覆するようにバライト砕石層７を設ける形態としてもよい。

ベントナイト層５は、本実施形態では、ベントナイトと土砂とが均一に混合されたベントナイト混合土を所定の厚さに敷設し、上面が平坦になるように締め固めている。
なお、遮水層として機能する程度の粒径及び含水率のベントナイト砕石を締固めてベントナイト層５を形成してもよいし、予めシート状等に形成したベントナイトシートをベントナイト層５として用いてもよい。

このベントナイト層５の上部を被覆するようにバライト砕石層７が設けられている。このバライト砕石層７によって放射線を遮へいする。

このバライト砕石層７を構成するバライト砕石（放射能汚染物用の表層被覆材料）６は、単位体積重量がγｔ＝４ｔ／ｍ^３以上で、最大粒径２０ｍｍ以下、かつ、締固め可能な均等係数Ｕｃ＞１０の粒度分布のバライト砕石６が用いられる。最大粒径２０ｍｍ以下で粒度分布しているバライト砕石を用いることにより、容易に締固め施工を行うことができる。

なお、均等係数とは、粒径加積曲線において、質量通過百分率が１０％の点の粒径（有効径）Ｄ１０と同じく６０％の粒径Ｄ６０との比、均等係数Ｕ’ｃ＝Ｄ６０／Ｄ１０の値が１に近いほど粒径がそろっていることを表わす。また１０より大きくなると粒度分布が良いとする。Ｕｃはフィルタ材盛土材、砂地盤の液状化などを検討するさいの一つの指標である。

ところで、本実施形態では、図２に示すように１ｍｍ以下のものが４０％、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下のものが約５０％、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下のものが約１０％程度の粒度分布のバライト砕石６を用いており、このような均等係数Ｕｃ＞１０粒度分布のバライト砕石６を用いることにより、締固め施工がより容易となる。

均等係数は、Ｕｃ＝Ｄ６０／Ｄ１０で求められＵｃ＞１０で粒径幅が広い評価とする指標で、本実施形態ではＵｃ＝１４でこの範囲内である。

また、このバライト砕石６は、高比重（γｔ＝４ｔ／ｍ^３以上）のバライト砕石であるので、通常覆土の１／３程度の厚さ（例えば、２５ｃｍ以下）で同等の遮へい率を得ることができると共に、粒子が重いため雨水流水によるエロージョンの発生を防止することができ、長期間安定して放射能汚染物２を表層被覆することができるものである。

さらに、このような高比重のバライト砕石層７をベントナイト層５の上部に設けることにより、遮水層であるベントナイト層を均一かつ高加重で拘束するという効果も得られ、バライト砕石層７には砕石状のバライト砕石６が用いられているので、透水性が良く表層被覆の泥濘化の発生を防止することができる。

バライト砕石層７を形成する際には、バライト砕石６を重機等により締固め施工を行う。本実施形態のバライト砕石６は図３に示すような締固め曲線を示すため、最適には最大乾燥密度ρｄ_ｍａｘ＝３．６９６、最適含水比Ｗ_ｏｐｔ＝３．８％の条件で締固め施工を行うとよい。

本発明は放射能汚染物用の表層被覆を行う産業で利用される。

１：放射能汚染物用の表層被覆構造、２：放射能汚染物、
３：放射能汚染物層、４：ベントナイト、
５：ベントナイト層、
６：放射能汚染物用の表層被覆構造（バライト砕石）、
７：バライト砕石層。

Claims

放射能汚染物用の表層被覆に用いられる放射能汚染物用の表層被覆材料において、
前記放射能汚染物用の表層被覆材料は、単位体積重量がγｔ＝４ｔ／ｍ３以上で、最大粒径２０ｍｍ以下、かつ、締固め可能な粒度分布のバライト砕石である放射能汚染物用の表層被覆材料。
前記バライト砕石は、０．０５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の粒径の中で粒度分布するものであることを特徴とする請求項１に記載の放射能汚染物用の表層被覆材料。
放射能汚染物層と、該放射能汚染物層の少なくとも上部を覆うベントナイト層と、該ベントナイト層の上部を覆うバライト砕石層とで構成され、
前記バライト砕石層は、単位体積重量がγｔ＝４ｔ／ｍ３以上で、最大粒径２０ｍｍ以下、かつ、締固め可能な粒度分布のバライト砕石で形成される放射能汚染物用の表層被覆構造。
前記バライト砕石層は、０．０５ｍｍ以上２０ｍｍ以下の粒径の中で粒度分布するバライト砕石を用いて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の放射能汚染物用の表層被覆構造。