JPH0641513A - 閉塞材料、その製造方法および該材料をコンテナ貯蔵サイトに設置する方法 - Google Patents

閉塞材料、その製造方法および該材料をコンテナ貯蔵サイトに設置する方法

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JPH0641513A
JPH0641513A JP5101379A JP10137993A JPH0641513A JP H0641513 A JPH0641513 A JP H0641513A JP 5101379 A JP5101379 A JP 5101379A JP 10137993 A JP10137993 A JP 10137993A JP H0641513 A JPH0641513 A JP H0641513A
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Michel Dardaine
ミシエル・ダルデーヌ
Pedro Luis Martin Martin
ペドロ・ルイス・マルテイン・マルテイン
Geert Volckaert
ヘールト・フオルカールト
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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    • C09K17/00Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
    • C09K17/02Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
    • C09K17/04Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only applied in a physical form other than a solution or a grout, e.g. as granules or gases
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D31/00Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 井戸または貯蔵坑道内に収容されたコンテナ
を保護且つ安定させ、さらに貯蔵サイトとコンテナの内
容物との間の液体の移動を防止し得る閉塞材料の具体
化。 【構成】 該閉塞材料は、約3から30mmの範囲の密
度を有する緑粘土粒状物(21)ならびに場合によって
は粘土粉(23)および添加材(27)を含んでいる。
この材料は放射性廃棄物を貯蔵する際に使用するのが最
も一般的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、閉塞材料、その製造方
法、および該材料を例えば放射性廃棄物を含むコンテナ
貯蔵サイトに設置する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】核エネルギの活用段階において、適切な
容器内に収容する必要があり、その後で再処理される可
能性がある使用済み発火燃焼性物質が得られる。再処理
とは、再使用され得る物質を廃棄物とみなされるべき物
質から分離することからなる。通常この高レベル放射性
廃棄物は適切なガラス固化によりホウケイ酸ガラスの形
態で設置される。この方法により貯蔵量を有意に減少さ
せることが可能になる。さらにこの再処理廃棄物を通常
金属製のコンテナ内に置き、次いで該コンテナを深地質
ベッド内に貯蔵する。
【0003】実際、この廃棄物が再処理された後でも、
該廃棄物はまだアルファ、ベータ、ガンマ放射源を含ん
でおり、このことにより、何故これらの廃棄物を花こう
岩土塊、塩ドームまたは粘土質層のような適切な地質層
の地中深く貯蔵する必要があるかがわかる。その場合、
放射性核種の保存は、先ずコンテナにより、次いでこの
廃棄物が埋め込まれる地質サイトにより確実に行われ
る。
【0004】深地質層内に極めて揮発性の放射性廃棄物
を貯蔵する計画案の一部として、これらの貯蔵の実行お
よび管理責任を有するヨーロッパ諸国の諸団体がいくつ
かの可能性、即ち、 − 小直径(約0.5m)または大直径(1mから1.
50m)の貯蔵井戸、または − 直径約2mの貯蔵トンネル の実験をした。
【0005】これら二つの場合に、井戸またはトンネル
はアクセス坑道を介して外界と接続される。
【0006】最終的な貯蔵は、放射性廃棄物のコンテナ
を井戸または坑道内に設置し、次いでこれらの井戸また
は坑道の壁とコンテナとの間に存在する残余空洞スペー
スを閉塞材料で充填することからなる。さらにアクセス
坑道を閉塞材料で再閉塞することも必要である。
【0007】コンテナと井戸または坑道の壁との間のス
ペースに供給されると共に、持続固定を形成するよう
に、水と接触すると硬化するスプレー状のセメントまた
はモルタルのようないくつかの閉塞材料が既に存在して
いる。しかし、セメントは水に対する良好な不浸透性を
有し且つ機械的に高耐性ではあるが、例えば地震が起こ
ったりした場合にセメントに割れ目ができ、その際水が
コンテナの方向に流れて行くこともあり得る。これらの
コンテナは、一定期間の間に部分的に壊変されるか破壊
されるかした場合に、核種を流し出す可能性があり、そ
れがさらに流水により移動する危険がある。さらに、コ
ンテナが高レベル放射性廃棄物を含んでいる場合には、
コンテナは100℃を越える温度にまでなるような熱エ
ネルギを放出する。従って、良好な収容に必要とされる
貯蔵期間よりずっと短い期間で劣化するセメントを使用
することは不可能である。
【0008】この欠陥を克服するために、緑粘土族の膨
潤粘土を閉塞材料として使用する。この粘土を使用する
目的は、先ず受容する地面からコンテナへの水の移動を
抑制し、次いでその濃度および水の飽和度とに従い、数
十MPaの膨潤圧を及ぼすことにより反対方向の放射性
元素の移動を最小限にすることである。
【0009】米国出願番号(U.S.A.Documennt)第49
50426号には、20から80体積%の砂と、10か
ら40体積%のベントナイト粘土と、10から40体積
%のフラー土(FULLER earth)と、25体積%より少な
い核種吸収材料との混合物を含むこの型の閉塞材料が記
載されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】R.PUSCH、A.JAKOBSSON
およびA.BERGSTROMによる「岩塊中の非常に深い所で放
射性廃棄物を分離させるためのベントナイトベースの緩
衝物質」と題する記事によると、さらに二つの型の閉塞
材料がある。この記事は、フィンランドのOTANIEMIにお
いてIAEA(International Atomic Energy Agency)
によって組織された会議の間に提示されている。この記
事は先ず高度に締め固められた粘土の使用を指示してい
る。しかし、純粋な粘土を乾燥密度2.00で締め固め
するためには、該粘土を数十MPaの単方向応力にゆだ
ねる必要がある。ところでこの記事はなんらの工業的高
密度化法も自然環境内に粘土を設置する方法も提供して
いない。
【0011】この記事はまた、10から20%の粘土と
80から90%の砂とを含む混合物の使用も指示してい
る。現在、そのような混合物に関して行われている60
MPaでの単方向締め固めについての工業試験は、混合
物の密度がほぼ2.3にまで達しても、80%の粘土か
らは元素の粘着力がないことを示している。従って、閉
塞材料の流体力学的特性は劣っている。さらに、この記
事は、それにも係わらずこれを実行する方法を提供する
ことなしに自然環境内でこの混合物を締め固めすること
を提供している。自然環境内で実行される高密度化は非
常に弱い応力しか及ぼさず、その上、得られる密度はさ
らに弱いと考えられる。
【0012】最後に、近辺にバリヤを形成するために、
放射性廃棄物を含むコンテナの周りに貯蔵井戸または坑
道の内部に配置される円の弧の形状をした高密度耐火れ
んがを製造する技術もある。しかしこの技術は、製造
(極めて高圧の水圧プレス、特殊ツール)にも設置にも
大型装置の使用を必要とする。材料が極めて高い閉塞特
性を有する必要がある貯蔵井戸リング(storage well r
ing)のような小規模作業用に適用可能な技術であるの
が好ましい。
【0013】従って、本発明の目的は上記の欠陥を解決
することである。
【0014】このために本発明は閉塞材料に関する。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴によれば、
この材料は緑粘土族の締め固められた粘土ベースの閉塞
粒状物を含んでおり、これらの粒状物は約1.6から
2.2の範囲の乾燥密度と、約3から30mmの範囲の
直径を有している。
【0016】この閉塞材料は、極めて密度が高く、簡単
に水を吸収し、さらに数十MPaの膨潤圧を出力するこ
とが可能なので、極めて有利な膨潤特性を有している。
従ってこの閉塞材料は、貯蔵サイトに設置される一定数
のコンテナを確実に移動させないようにし、該コンテナ
を保護し、且つ金属コンテナ方向への水の循環を最小限
にし、それによってコンテナの腐食を制限する効果を有
している。さらに、この閉塞材料は陽イオンを交換する
ための特定の能力を有している。これは、核種がコンテ
ナから流れ出てしまったような場合に貯蔵材料が該核種
の地球体(geosphere)への移動を抑制することが可能
なので、コンテナが放射性廃棄物を含んでいる場合に特
に有利である。またこの閉塞材料をせん孔に使用しても
よい。
【0017】閉塞材料は、約40から70%の粒状物
と、約5x10ー2から5mmの範囲の直径を有する粒子
から形成される約30から60%の範囲の緑粘土粉とか
ら作られる閉塞混合物を含むことが好ましい。
【0018】得られた混合物は、混合物を構成する粒子
の改良された粒度分析分布を示し、互いに関して粒子の
改良された空間分布を有しており、それは、粘土粉がな
い場合に通常粒状物間に存在する空洞スペースを縮小す
る効果を有している。従って、閉塞材料の改良された質
量膨潤密度が得られ、材料の特性をさらに改善させる。
【0019】もう一つの変形態様によると、閉塞材料は
少なくとも60%の閉塞材料と、砂、黒鉛および粉末花
こう岩から選択された最大40%の添加材とを含んでい
る。
【0020】これらの添加材を閉塞材料によって与えら
れる特性に加えることが可能である。砂は材料の機械的
特性を改善させ、その粘着力を増大させると共に、安価
な添加材を構成している。しかし、砂はまた材料の浸透
性を増大させ、その膨潤圧を減少させる傾向がある。そ
の結果、所望の特性に従って変化する比率が砂に加えら
れる。
【0021】黒鉛は材料の熱伝導率を有意に増大させ
る。
【0022】最後に、粉末花こう岩は高価でない添加材
であり、粘土と混合すると、閉塞材料の平方メートルあ
たりのコストを減少させ得る。さらに、貯蔵サイトが花
こう岩山塊に埋め込まれる場合に、粉末花こう岩はサイ
トで直接回収可能であり、さらに粒状物との混合も直接
サイトで実行される。
【0023】本発明はまたこの閉塞材料の製造方法にも
関する。本発明の特徴によると、この方法は、約1.6
から2.2の範囲の乾燥密度を有する粘土プレートを得
るように緑粘土粉を動力学的に締め固めする段階と、密
度の高い粘土粒状物を得るようにプレートを粉砕する段
階と、直径が約3から30mmの範囲のものだけを保持
し、それによって閉塞材料を得るように、これらの粒状
物をふるい分析する段階とを含んでいる。
【0024】これらの技術は、高価ではなく、工業的見
地から見て実行が比較的容易であり、大量の閉塞材料の
取得を可能にする。この型の製造方法がまた肥料の製造
にも使用可能であることが認められるであろう。
【0025】最後に、本発明はまた例えば放射性廃棄物
を含むコンテナ貯蔵サイトに閉塞材料を設置する方法に
も関する。
【0026】本発明の特徴によると、この方法は、材料
の均質性および粒度分析分布を保持し得る設置手段によ
りこの閉塞材料をこのサイトの残余空洞スペース内に設
置することからなる。
【0027】実際、比較的高い質量膨潤密度を有する材
料を製造した後で、得られる材料の均質性を観察しなが
ら、該材料を貯蔵井戸または坑道およびコンテナの周り
に設置することが非常に重要である。実際、例えば閉塞
材料が表面から注がれた場合、貯蔵井戸内部の該材料
は、大型の粒子のみを井戸の底部に、さらに最小直径の
粒子を井戸の上部に残すような恐れがある。従って、本
発明に従って準備される材料の特性の一部分が失われる
であろう。
【0028】
【実施例】本発明は、添付図面を参照して非限定的な例
として与えられる本発明の一つの好ましい実施例につい
ての下記記載を読むことによりさらに容易に理解されよ
う。
【0029】図1から図6は単にダイアグラムであり、
基準化するものではない。
【0030】より特定的には、上記に記載されている閉
塞材料は放射性廃棄物を含むコンテナの周りに配置され
るように意図されている。しかし、該材料を例えば、た
だ毒性があるだけで放射性ではない廃棄物を含むコンテ
ナを保護するために使用することも可能なのは明らかで
ある。該材料はさまざまな型の廃棄物または全ての型の
せん孔(油、水圧、土質など)の排出からの不透水性を
提供することも可能である。
【0031】図1に示されているように、いくつかの方
法により放射性廃棄物を含むコンテナを貯蔵することが
可能である。
【0032】第1の解決法は、直径がコンテナの直径よ
りわずかに大きい(約1m)貯蔵井戸3内に直径80c
mのコンテナ1を垂直に貯蔵し、次いでこれらのコンテ
ナと井戸3の壁との間に残された残余空洞スペース5を
本発明の閉塞材料7で充填することからなる。
【0033】第1の解決法の一つの変形態様に相当する
第2の解決法は、いくつかのコンテナ1を貯蔵井戸3の
内部に設置し、次いで、いくつかのコンテナ1を新規に
積み重ねる前にこれらのコンテナを本発明の充填材料7
で構成されるストッパ9で覆うことからなる。このスト
ッパ9は、既に井戸の底に置かれたコンテナ1を夜間に
はアクセス不能になるように一日の終わりに覆うための
ものである。通常これらの井戸3は該井戸にアクセスす
る水平の坑道11内に開口している。これら坑道11の
入り口は、10から20mの範囲の長さにわたる閉塞材
料の堆積により構成されている閉塞部13によって封止
され得る。
【0034】コンテナ1の貯蔵用の第3の解決法は、井
戸3について前に述べたように、コンテナを水平貯蔵ト
ンネル15内に配置し、次いで、これらのコンテナの周
りに閉塞材料を配置することからなる。
【0035】最後に、閉塞材料7はまた廃棄物貯蔵サイ
トを表面18に接続する坑道の入り口17を塞ぐように
も企図され得る。一般にこれらの貯蔵サイトは受容地面
を構成する粘土またはグラナイトで構成された土壌内に
備えられている。
【0036】本発明の閉塞材料7の第1の実施例が図2
のaに示されている。この材料は、1.6から約2.2
(平均2)の範囲の乾燥密度とおおよそ3から30mm
の範囲の直径とを有する締め固められた緑粘土ベースの
粒状物21を含んでいる。
【0037】緑粘土は、水と混合されたときのその膨潤
特性が知られている。しかし閉塞材料として使用されて
きた粘土粉は、1.1から1.2の範囲の質量膨潤密度
しか有していないので、現在までのところ高密度形態で
も存在する粘土はない。これら粒状物の各々の高乾燥密
度(ほぼ2の)は、約1.7の質量膨潤密度を達成する
ように粒状物をわずかに締め固めさせる約1.4の閉塞
材料全体の質量膨潤密度を得ることを可能にし、それは
実際には極めて良好な収率である。
【0038】図7の曲線C1は、その乾燥密度dsの相
反値に従って材料によって及ぼされる膨潤圧Pg(即
ち、コンテナの壁および井戸の壁上の応力)を示してい
る。図はまたその相対膨潤DV/Vも示している。この
図は対数目盛りで表されている。乾燥密度dsが高くな
るにつれ、膨潤圧Pgが高くなり、また材料が水和され
ると膨潤能力も高まる。材料の膨潤に対する適性は、そ
の水和の間に材料が徐々に利用可能な残余スペースを占
めることを可能にする。
【0039】ひとたび水和されると、乾燥密度ds1を
有する試料は「乾燥」密度ds2に達する。これは、質
量DV/V=(V2−V1)V1がDV/V=(ds1
/ds2)ー1であることを示している。
【0040】図7は純粋に例示的な例として、試料が
2.00(1/ds1=0.5)の乾燥密度ds1を有
している場合に、試料は60MPaの膨潤圧Pgを及ぼ
すことを示している。さらに、水が存在する場合には、
試料は40%だけ膨らみ、そのときの乾燥密度ds2は
もはや1.43ではないのに、その膨潤圧はまだ0.4
MPaである。
【0041】さらに、直径が3から30mmの範囲であ
る選択された粒状物を有するということは、粒状物が貯
蔵サイト上に設置される際に、粒状物の互いに関する良
好な空間分布を可能にする。
【0042】さまざまな直径を有する粒子の比率はほぼ
近接しているのが有利である。言い換えれば、制限範囲
内で同程度に起こり得る全粒子の分布がある。得られた
閉塞材料は良好に締め固められており、その粒子は偏析
せずに設置されている。
【0043】緑粘土(ベントナイトという商品名でも知
られている)族の粘土は、モンモリロ石族およびバイデ
ライトを含んでいる。
【0044】本発明による粒状物を製造するようにさま
ざまな型の粘土に関してさまざまなテストが行われた。
従って、アルメリア盆地(Almeria Basin)から得られ
る締め固められたモンモリロ石族ベースの粒状物(S2
と称される)およびパリ盆地(Paris Basin)から得ら
れるバイデライトベースの粒状物(FoCaとして知ら
れている)が製造された。これらの粘土は本発明の閉塞
材料の製造に充分適合している。
【0045】MOL地下実験室から得られるベルギー粘
土(Belgian clay)(BCと称されるブーム粘土)に関
してもテストが行われた。この粘土は、緑粘土や、カオ
リナイト、ひる石および緑デイ石のような他の粘土から
作られる。この粘土は、全部が膨潤粘土ではない粘土の
混合物から形成されているので、ひとたび締め固められ
るとあまり良好な質を示さないが、高価ではなく、必要
とされる応力が小さく、且つ必要量が極めて大量(数百
トン)であるアクセス坑道11または17(図1参照)
を充填するのに使用してもよい。一方、スペインおよび
フランス粘土は貯蔵井戸3またはトンネル15の充填に
使用するのが好ましい。
【0046】本発明の閉塞材料の第2の実施例が図2の
bに示されている。この材料は、既に述べたように、約
40から70%の締め固められた粘土粒状物21と、通
常5mmより小さく、より特定的には50μmから5m
mの範囲の直径を有する粒子23の緑粘土粉とを含む閉
塞混合物から作られている。この粘土粉23の質量膨潤
密度は、その乾燥状態ではほぼ1.1から1.2の範囲
である。この粉末23と平均密度2の粒状物21とから
作られる閉塞混合物25は、1.6から1.7の範囲の
全体質量膨潤密度を有している。これは、粉末粒子23
が隣接する粒状物間に存在する空洞スペースに幾何学的
に配置されているということによって説明される。これ
は、膨潤圧の約10MPaまでの拡張を達成可能にす
る。
【0047】図2のcは本発明の閉塞材料の第3の変形
実施例を示しており、この変形例は、図2のbに示され
ている粒状物21および粉末23の少なくとも60%の
混合物25と、多くとも40%の添加材27とを含んで
いる。これらの添加材は、例えば、砂、黒鉛または粉末
グラナイトのような材料から作られており、それは既に
導入部で述べたような最終閉塞材料の特性修正を可能に
する。
【0048】図3は本発明の閉塞材料を製造する方法の
一つの実施例を示している。この方法は、出発製品とし
て緑粘土粉23を使用し、それにウォーム歯車ローラ2
9内部の動力学的締め固め段階を課すことからなる。こ
のローラ29は、内部にアリキメデスねじ(Archimedea
n screw)33が設置されていると共に、粘土粉23の
高密度化を可能にする送出ホッパ31によって構成され
ている。この粘土は、ひとたび高密度化されると、外表
面にセルを備えている二つのウォーム歯車35の間を流
動する。高密度化された粘土粉は、これら二つのウォー
ム歯車35の間を流動することによって、1.6から
2.2の範囲の乾燥密度を有する粘土プレート37を形
成するようにこれらの歯車によって及ぼされる圧力によ
り集塊岩となる。これらのプレートは、不規則形状と、
約10cmの長さ、5から6cmの幅、1から2cmの
範囲の厚さの寸法とを有している。ウォーム歯車ローラ
29は、Raismes(フランス)にあるSAHUT-CONREUR社で
製造されているものの中の一つであってよい。
【0049】次いで得られたプレート37をハンマミル
39で粉砕する。通常このミルはアンビルを形成する壁
43と、回転中央ホイールベアリングハンマ45とで区
切られているチャンバ41を含んでいる。これらのハン
マは、プレート37を粉砕して粒状物21を形成するよ
うに、プレート37を壁43上に投げ出す。このハンマ
ミル39はまたその出口に一定のサイズの粒状物だけを
通過させるグリッド46を含んでいる。
【0050】しかし、得られた粒状物21から直径が3
から30mmの範囲のものだけを保持するように第3の
ふるい分析段階47を実行することが必要である。得ら
れた締め固め材料は、ひとたび貯蔵サイトの内部に配置
されると図2のaに示されている配置となる粒状物21
を含む。
【0051】さらに、粘土粉23がウォーム歯車粉砕機
29に侵入する前に粘土粉23を乾燥させるための補助
乾燥段階48を加えることも可能である。この乾燥段階
は、粘土の締め固めおよび高密度化を保持しながら、残
余水分含有値がFoCa粘土については5%、S2粘土
についてはほんの2%に達し得るまで粘土を数時間80
℃まで加熱することにより、粘土の水分を取り除くこと
を可能にする。これらの値以下では、材料が締め固めら
れる際に薄片に裂け、従って高密度化はうまくゆかな
い。乾燥は粘土粒状物21の乾燥密度を有意に増大させ
るという利点を有している。実際、 dA=dS/A+W において、dAは粘土の見かけ密度、即ち、その見かけ
容積に関する全質量を表わし、dsは乾燥密度、即ち、
その見かけ容積に関する粘土の乾燥質量を表わし、wは
水分含有量、即ち、乾燥粘土の質量に関する水分質量を
表わすということが知られている。
【0052】この方法により到達する見かけ密度がその
水分含有量に係わらずほぼ一定であると共に、水分含有
量がプレートがまだ薄片に裂けていない限界内に留まっ
ている程度までは、乾燥段階は製品の乾燥密度dsを増
大させることが可能である。
【0053】スペイン粘土の水分除去をした後で、該粘
土の水分含有量が始めの12%から2%まで変化するの
が認められた。フランス粘土で行われた同様な実験は、
水分含有量の10%から5%までの減少を可能にした。
これらの最小値を越えると、水分含有量の減少は製品の
乾燥密度を有意には増大させない。
【0054】しかし、この乾燥操作48は費用がかかる
ので、最終粒状物21の極めて高い密度を得ることが所
望されるときのみに実行される。
【0055】ふるい分析の終わりに得られる閉塞材料
は、締め固められた粘土粒子21からのみ作られると共
に、本発明の閉塞材料の第1の実施例を構成している。
次いでこれらの粒状物21を、混合物25を形成するよ
うに出発粘土粉23と、またはそれぞれ図2のbおよび
cに示されている閉塞材料を得るように既に記載されて
いるこれらの比率で前述の添加材27に混合させる。混
合技術は従来型のものである。
【0056】図4から図6は、本発明の閉塞材料を設置
するためのさまざまな方法を示している。これらの閉塞
方法は、その優れた特性の源である材料の均一性と粒度
分析分布とを保持しながら、材料の貯蔵サイトへの設置
を可能にする。
【0057】このために、基準粒状物21の粘土粉末粒
子23または添加材27との混合は、直接サイト上でま
たは製造プラント内で実行されてよい。
【0058】二つの技術が貯蔵サイト上での閉塞材料の
連続設置を可能にし、混合は直接このサイト上で行われ
る。従って図4は、圧縮空気ポンプ50によるガンプロ
ジェクションを使用することからなるこの方法の第1の
実施例を示している。この技術は、サイトが貯蔵トンネ
ルの形態で存在するときに使用されるのが好ましい。従
来この圧縮空気ポンプ50は、閉塞材料7のさまざまな
成分を導入する充填ファンネル51を含んでいる。この
ファンネルはさまざまな成分5の混合を確実に行うミキ
サ53を含んでいる。ロータ55が充填ファンネル51
の下に配置されており、圧縮空気の入り口57がこのロ
ータの上部に備えられている。ロータ55は、回転し、
その上部でファンネル51から出てくる閉塞材料7で充
填され、圧縮された空気はノズル59によって貯蔵トン
ネル15の内部方向にこの閉塞材料を追い出すことが可
能である。この圧縮空気ポンプ50は当業者にはよく知
られているので、これ以上詳細に説明しない。
【0059】図5は本発明の閉塞材料を設置するための
方法の第2の実施例を示しており、該方法はまた貯蔵ト
ンネル15に使用されるように意図されている。この場
合閉塞材料7の成分をそれらが混合される貯蔵サイト
(図示されていないホッパ中)にもってくる。次いで材
料7を、アルキメデスねじ63が内部で回転するたわみ
管61によって設置する必要があるポイントまでもって
くる。この既知の型の粒状物移動技術により、材料をそ
の組成および粒度分析分布を変えずにサイト上にもって
くることが可能になる。
【0060】最後に、図6は閉塞材料の不連続設置用
の、さらに特定的には井戸3内での貯蔵の間に使用され
る二つの技術を示している。この場合閉塞材料7を、そ
こで該材料を順次高密度化さえする金属環状バスケット
65に導入する。次いでバスケット65を貯蔵井戸内に
連続的に降ろし、放射性廃棄物を含むコンテナ1をバス
ケットの中心部に導入する。この第1の変形実施態様に
おいて、バスケット65は貯蔵井戸の内部に留まる。さ
らにどの形状のバスケット66の使用も、該バスケット
を本発明の閉塞材料7で充填し、次いでコンテナ1が既
に貯蔵されている井戸3の底部までバスケットを下降さ
せることも可能である。次いでこのバスケット66をそ
の内容物がコンテナ1と井戸の壁との間にあけられるよ
うに逆さにする。井戸の底でバスケットを逆さにするこ
とにより、材料の均質性と粒度分析分布とを有意に保持
することが可能になるが、混合物が井戸の頂部から直接
注がれた場合には事情は異なる。
【0061】せん孔を塞ぐように閉塞材料7を使用する
ことが所望の場合には、混合物の円筒形カートリッジの
表面をふさぎ、次いで該カートリッジをせん孔内に一つ
ずつ下ろすことも可能である。
【0062】最後に、井戸の頭頂部から閉塞材料7をあ
けてせん孔をふさぐことが所望の場合には、粒子が比較
的一定の平均直径を有するように調整を行う必要があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】廃棄物を貯蔵するためのさまざまな可能性を示
す断面ブロック図である。
【図2】aからcまでは、断面として示されている本発
明の閉塞材料を具体化するための三つの可能性を示す図
である。
【図3】この閉塞材料の製造方法の連続段階を示す図で
ある。
【図4】貯蔵サイト内部に本発明の閉塞材料を設置する
ためのさまざまな方法を示すブロック図である。
【図5】貯蔵サイト内部に本発明の閉塞材料を設置する
ためのさまざまな方法を示すブロック図である。
【図6】貯蔵サイト内部に本発明の閉塞材料を設置する
ためのさまざまな方法を示すブロック図である。
【図7】対数目盛りに従って、本発明の閉塞材料の乾燥
密度の相反値により閉塞材料の膨潤圧Pgを示す曲線で
ある。
【符号の説明】
1 コンテナ 3 貯蔵井戸 5 残余空洞スペース 7 閉塞材料 11 坑道 15 貯蔵トンネル 21 粒状物 25 混合物 27 添加材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘールト・フオルカールト ベルギー国、9860・オーステルゼレ、スト レークト、18

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 緑粘土族であると共に約1.6から2.
    2の範囲の乾燥密度および約3から30mmの範囲の直
    径を有する締め固めされた粘土ベースの閉塞粒状物を含
    む閉塞材料。
  2. 【請求項2】 約40から70%の閉塞粒状物と、約5
    x10ー2から5mmの範囲の直径を有する粒子から形成
    された約30から60%の緑粘土粉とから作られた閉塞
    混合物を含む請求項1に記載の閉塞材料。
  3. 【請求項3】 少なくとも60%の閉塞混合物と、砂、
    黒鉛および粉末グラナイトから選択された多くとも40
    %の添加材とを含む請求項2に記載の閉塞材料。
  4. 【請求項4】 約1.6から2.2の範囲の乾燥密度を
    有する粘土プレートを得るように緑粘土粉を動力学的に
    締め固めする段階と、 高密度粘土粒状物を得るように前記プレートを粉砕する
    段階と、 前記閉塞材料を得るように直径が約3から30mmの範
    囲のものだけを保持するようにこれらの粒状物をふるい
    分析する段階とを含む請求項1に記載の閉塞材料を製造
    する方法。
  5. 【請求項5】 粘土粉が最小水分含有量を有し且つその
    高密度化と両立し得るように該粘土粉を締め固め段階に
    先だって乾燥させる請求項4に記載の製造方法。
  6. 【請求項6】 ふるい分析後に得られた約40から70
    %の範囲の粒状物と、その粒子が約5x10ー2から5m
    mの範囲の直径を有する約30から60%の緑粘土粉と
    を混合させることからなる追加段階を含む請求項2に記
    載の閉塞材料の請求項4に記載の製造方法。
  7. 【請求項7】 ふるい分析後に得られた約40から70
    %の範囲の粒状物と、その粒子が約5x10ー2から5m
    mの範囲の直径を有する約30から60%の緑粘土粉と
    を混合させる段階と、 少なくとも60%の得られた混合物と、砂、黒鉛および
    グラナイト粉末から選択された多くとも40%の添加材
    とを混合する段階とからなる追加段階を含む請求項3に
    記載の閉塞材料の請求項4に記載の製造方法。
  8. 【請求項8】 閉塞材料の均質性と粒度分析分布とを保
    持し得る設置手段により、コンテナ貯蔵用サイトの残余
    空洞スペース内に前記閉塞材料を設置することからな
    る、コンテナ貯蔵用サイトに請求項1から3のいずれか
    一項に記載の閉塞材料を設置する方法。
  9. 【請求項9】 圧縮空気ポンプにより閉塞材料を残余空
    洞スペース内に配置する請求項8に記載の設置方法。
  10. 【請求項10】 アルキメデスねじが内部で回転する管
    によって閉塞材料を表面から残余空洞スペースまでもっ
    てくる請求項8に記載の設置方法。
  11. 【請求項11】 環状バスケットを閉塞材料で充填し、
    該バスケットを残余空洞スペース内に貯蔵し、且つコン
    テナを前記環状バスケットの中心部に設置する請求項8
    に記載の設置方法。
  12. 【請求項12】 バスケットをその表面において閉塞材
    料で充填し、該バスケットを、そこで空にする残余空洞
    スペース内に輸送する請求項8に記載の設置方法。
  13. 【請求項13】 コンテナが放射性廃棄物を含む請求項
    9に記載の設置方法。
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FR2690456A1 (fr) 1993-10-29
DE69303539T2 (de) 1997-02-06
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