JPH0778466B2 - セメント固化体の一軸圧縮強度測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ドラム缶等の内部に収納された低レベル放射
性のセメント固化体の一軸圧縮強度を推定するセメント
固化体の一軸圧縮強度測定方法に関する。

［従来の技術］ 一般に、原子力発電所等から排出された廃棄物は、ドラ
ム缶等の容器にセメントにより固化されて収納されるよ
うになっている。このドラム缶の内部に収納されたセメ
ント固化体には、法律で定められた技術基準（廃棄確認
項目）に適合しているか否かを確認するために、複数の
検査が行なわれる。そして、全ての技術基準に合格した
セメント固化体が、低レベル放射性廃棄物貯蔵センター
に送られて埋設処分されるようになっている。

ところで、上記セメント固化体への複数の検査の中で、
セメント固化体の一軸圧縮強度を検査する場合には、超
音波伝播速度法の適用が検討されている。この方法は、
遠隔操作により、セメント固化体を収納したドラム缶を
挾んで対向する位置に発信子および受信子を取り付け、
発信子から発信した超音波を受信子で受信してセメント
固化体中を通過する超音波の伝播速度を測定するもので
ある。そして、予め求められた一軸圧縮強度と超音波伝
播速度との相関関係により、セメント固化体の一軸圧縮
強度を推定するようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、超音波伝播速度法によるセメント固化体
の一軸圧縮強度検査は、遠隔操作によって複数の測定子
（発信子および受信子）をドラム缶の表面に密着する必
要があるため圧着設備が必要となるなど、その検査装置
に多くの手間を要していた。

また、他の検査と同時に行うことができないため、検査
能率が悪いという問題があった。

本発明は、上記課題を解決することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るセメント固化体の一軸圧縮強度測定方法
は、先ず、セメント固化体の密度を算出し、この算出結
果に基づきセメント固化体の一軸圧縮強度を推定するこ
とを特徴とするものである。

本発明者等は鋭意研究の結果、セメント固化体の密度
と、セメント固化体の一軸圧縮強度とが相関しているこ
とを発見した。これにより、本発明は、特別な方法およ
び複数な装置を使用せずに、セメント固化体の管理デー
タ、若しくは他の方法によりセメント固化体の密度を算
出して、圧縮強度を推定するものである。

［作用］ 本発明のセメント固化体の一軸圧縮強度測定方法によれ
ば、セメント固化体の密度を測定することにより、この
測定結果に基づいてセメント固化体の一軸圧縮強度が推
定される。セメント固化体の密度の求め方としては、セ
メント固化体の管理データから直接知ることができれば
これを使用し、また、他の検査方法により求めてもよ
い。

［実施例］ 本発明のセメント固化体の一軸圧縮強度測定方法の原理
となる発見について、第１図を参照して説明する。

第１図は、横軸にセメント固化体の密度を取り、縦軸に
セメント固化体の一軸圧縮強度を取ったセメント固化体
の密度と一軸圧縮強度との関係を示したものである。こ
の図において理解できるように、使用される種々のセメ
ント材料により直線の相関関係が得られ、セメント固化
体の密度が高くなるにつれて、一軸圧縮強度が上昇する
ことを判別することができる。これにより、セメント固
化体の密度を求めることにより、容易にセメント固化体
の一軸圧縮強度を推定することができる。

ここで、セメント固化体の密度を測定する方法として
は、セメント固化体の品質管理データを利用して密度を
測定する方法と、セメント固化体の体積および重量を実
際に測定することにより密度を測定する方法とが考えら
れる。

先ず、セメント固化体の品質管理データを利用して密度
を測定する方法について説明する。

本発明者等は、様々なセメント固化体の品質管理データ
の中で、セメント固化体を構成するセメントと放射性廃
液との配合率（セメント／廃液比）とセメント固化体の
密度との関係に着目した。すなわち、種々のデータを分
析した結果、セメント／廃液比が高くなるにつれ、セメ
ント固化体の密度が上昇することが判明した。それによ
り、予めセメント／廃液比とセメント固化体の密度との
基準データを作成し、セメント固化体を作製した際のセ
メント／廃液比から、前記基準データによりセメント固
化体の密度を推定して、第１図に示したセメント固化体
の密度と一軸圧縮強度との相関表からセメント固化体の
一軸圧縮強度を推定する。

このように、セメント固化体の品質管理データの中のセ
メント／廃液比を調べるだけで、セメント固化体の密度
を推定することができ、装置を使用せずに容易にセメン
ト固化体の一軸圧縮強度を推定することができる。

次に、セメント固化体の体積および重量を実際に測定し
て密度を算出する方法について説明する。なお、ドラム
缶内部のセメント固化体の重量は、自動秤等で測定され
る。

ドラム缶の内部に充填されるセメント固化体は、廃棄物
処理が遠隔操作で行なわれるので、ドラム缶上端までは
充填されておらず、ドラム缶の上部に多少の空間部が存
在する。そこで、セメント固化体の底面から、空間部と
セメント固化体との境界面までの高さ（以下、固化体界
面高さ）を測定し、この固化体界面高さと既知のドラム
缶内径から体積を算出し、さらに測定された重量により
セメント固化体密度を算出することができる。

セメント固化体の体積を測定する方法としては、上部が
開口した状態ではドラム缶上端部からセメント固化体の
空間部を測定して固化体界面高さを算出することにより
体積を測定する方法、密閉されたドラム缶では周囲に測
定子を設けた装置を使用して同様にセメント固化体の体
積を測定する方法とが考えられる。

上部が開口した状態のドラム缶からセメント固化体の体
積を測定する方法は、遠隔操作により、開口したドラム
缶の上部からスケール等で空間部の高さを測定し、それ
により固化体界面高さを割り出して既知のドラム缶内径
とから体積を算出する方法である。

そして、予め測定されたセメント固化体の重量と体積と
により、容易にセメント固化体の密度を算出することが
できる。

一方、密閉されたドラム缶の周囲に測定子を設けた装置
を使用してセメント固化体の体積を測定する方法として
は、第２図および第３図に示すものが考えられる。

第２図に示す装置は、自動秤１を介してドラム缶２が載
置された上下方向に移動可能な昇降台３と、ドラム缶２
を挾んで対向する位置に、図示しない固定部材にスリッ
ト板４を介在させて取り付けられたガンマ線源５および
ガンマ線検出器６とが備えられたものである。

そして、昇降台３を昇降させてガンマ線源５とガンマ線
検出器６の間にドラム缶２を上下方向に通過させ、ガン
マ線源５よりガンマ線をスリット板４のスリット4aの内
部を通過させてドラム缶２に向けて照射させ、ドラム缶
２内部の空間部７とセメント固化体８の内部とのガンマ
線の透過率の変化をガンマ線検出器６により検出するこ
とにより、固化体界面高さＬを検出することができる。
そして、この固化体界面高さＬと既知のドラム缶２内径
から体積を算出する。

これにより、高精度かつ迅速にセメント固化体の密度を
算出し、また、第１図に示したセメント固化体の密度と
一軸圧縮密度との対応表により、セメント固化体の一軸
圧縮強度を推定することができる。

また、セメント固化体の放射能濃度を測定する放射能濃
度検査の一部に、上記固化体界面高さＬを検出する機構
を付加すれば、セメント固化体の総合的な検査の簡易化
および短縮化が図られ、さらには、セメント固化体の均
一性の評価にも利用することができる。

第３図に示す装置は、自動秤10を介してドラム缶２が載
置され、上下方向の移動および軸方向に回転自在な昇降
台11と、ドラム缶の側面に放射線の線量測定子12が備え
られたものである。

そして、昇降台11によってドラム缶２を昇降および回転
させてドラム缶の全表面に線量測定子12を走査させるこ
とにより、空間部７とセメント固化体８の内部との線量
率の変化が測定され、それにより固化体界面高さＬを検
出することができる。この固化体界面高さＬと既知のド
ラム缶２内径から体積を算出し、さらに自動秤10により
セメント固化体８の重量を測定することにより密度を算
出する。

これにより、第３図に示した装置と同様の作用効果を得
ることができる。

なお、従来の超音波伝播速度法を使用して、固化体界面
高さを超音波伝播速度の変化により検出し、それにより
セメント固化体の密度を求めても、上記実施例と同様の
作用効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明のセメント固化体の一軸
圧縮強度測定方法によれば、セメント固化体の密度とセ
メント固化体の一軸圧縮強度とに相関関係があることに
着目し、セメント固化体の管理データ、若しくは一軸圧
縮強度検査以外の他の検査方法からセメント固化体の密
度を測定し、特殊な方法および複雑な装置等を使用せず
に、容易かつ迅速にセメント固化体の一軸圧縮強度を推
定することができる。

また、セメント固化体の検査の簡素化および検査時間の
短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明のセメント固化体の一軸圧
縮強度測定方法の実施例を示すもので、第１図はセメン
ト固化体の密度と一軸圧縮強度の相関関係を示す図、第
２図および第３図はセメント固化体の体積を測定する装
置を示した概略図である。 1,10……自動秤、２……ドラム缶、3,12……昇降台、４
……スリット板、５……ガンマ線源、６……ガンマ線検
出装置、７……ドラム缶内部の空間部、８……セメント
固化体、Ｌ……固化体界面高さ（ドラム缶内部の空間部
とセメント固化体との境界面）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラム缶等の容器内部に収納されたセメン
   ト固化体の一軸圧縮強度を推定するセメント固化体の一
   軸圧縮強度測定方法であって、 先ず、セメント固化体の密度を算出し、この算出結果に
   基づきセメント固化体の一軸圧縮強度を推定することを
   特徴とするセメント固化体の一軸圧縮強度測定方法。