JPS60129699A

JPS60129699A - 多重型容器

Info

Publication number: JPS60129699A
Application number: JP58239377A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　脩; 石崎　寛治郎; 串田　志津子
Original assignee: Chichibu Cement Co Ltd
Current assignee: Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 1983-12-19
Filing date: 1983-12-19
Publication date: 1985-07-10
Also published as: JPH0452918B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は多重型容器に関する。より詳細に述べると、本
発明は、外殻としての金属製容器の外面周辺に設けられ
た少くとも１個の帯状凸起部に対応する容器内凹部に衝
撃吸収材を装着して成る多重型容器に関する。

本発明で使用する用語ゝ多重型容器“とは外殻とそれに
密着した内殻の２重構造から成り、外殻に金属製容器を
朋輩その内面に補強材で補強したコンクリートを打設し
た後、希望により。含浸剤を含浸させて重合・硬化して
製造した容器をいう。

近年原子力発電所、原子力事業所等の原子力施設から排
出される各種放射性廃棄物、化学工場から排出される有
害な重金属スラッジ等の廃棄物は増加する一方で、関係
者はその処理処分に苦慮している。

低レベルの放射性廃棄物の発生量は、１９９０年度には
ドラム缶に、して７万本に達し、累積では１１０万本に
達すると予想されている。この廃棄物を全て保管すると
広大な敷地と莫大な資金が必要となる。国土がせまく、
人口密度の高い我が国や欧州各国では、海洋投棄等によ
り処分しなければならない情勢にせまられているが、我
国では南方諸国の説得に時間がかかる見込みである。こ
のため政府は陸地処分計画の実施を行うべく検討を急い
でいる。

放射性物質は重金属と異って個々の核種が固有の半減期
で崩壊減衰していくので我々の環境から隔離しておかな
ければならない期間が有限である。

現在の核分裂を利用する系で長い寿命をもつ廃棄物は主
に核燃料再処理工場から発生する。その寿命は９０’　
５ｒ１１３７Ｃｓのようなβ−γ放射性能に着目すれば
数１００年原子番号９３以上の超ウラン元素のα放射能
に着目すると数１０万年と計算される。これらは高レベ
ル廃棄物の代表的なもので当初は液体のまま暫定貯蔵し
次いで適当な方法で固定し、工学的貯蔵後処分する方法
が考えられている。しかし、現在排出量が最も多く問題
とされているのは濃度の低い中低レベル廃棄物で、これ
は１００年程度以下と考えてよいといわれている。いい
かえれば、陸地保管容器としては１００年程度もつもの
が理想的である。　□ ところで現在、中低−一；・放射性廃棄物に関する処理
処分用容器として一重型容器が提案されて　□いる。

多重型容器は中、低レベル放射性廃棄物の処理処分用容
器としての軟鋼製ドラム缶の欠点を改良するために考案
されたもので、金属製容器内面の鋼繊維や金網等補強材
により強化したコンクＩＪ−卜を希望によりポリマーや
無機物質の含浸剤を含浸して一体化することによって長
期耐久性とハンドリング性を改良し、かつ内容積の減少
を小さくしたものである。

多重型容器の一種として外殻の金属製容器にドラム缶を
使用したものが提案され且つ実用に供されている。この
従来のタイプの多重型容器の場合、ドラム缶の外面周辺
に設けられた２個の帯状凸起部、即ち、日本工業規格Ｚ
１６００　’鋼製オープンドラム“に規格する５輪帯“
に対応する容器内凹部にもコンクリートが充填されてい
る構造となっている。そのため、例えば落下時の衝撃が
輪帯の先端から集中して直接内殻のコンクリ−１卜に伝
わるため内殻のコンクＩＪ−４に悪影響を与え衝撃力の
大きさによってはクラックを誘引し兼ねない。

従って、従来の多重型容器の弱点であった耐衝撃性が向
上された多重型容器が斯界で望まれていた。

本発明者等は上述した従来技術の多重型容器の欠点を改
良すべく研究した結果、輪帯に対応する容器内四部に衝
撃吸収材を装着することによって落下衝撃力を軽減出来
ることを発見して本発明を完成した。

発明の要約本発明の目的は外殻としての金属製容器の外面周辺に設
けられた少くとも１個の帯状凸起部に対応する容器内四
部に衝撃吸収材を装着して成る多重型容器を提供するこ
とである。　゛本発明の別の目的および利点は以下逐次明ら□かにされ
る。

本発明の多重型容器は主として放射性廃棄物および産業
廃棄物の処理処分用容器として使用される。

本発明の多重型容器の構造およびその製造方法を詳細に
説明するに当り本発明で使用する用語を定義し且つ解説
する。

本発明の多重型容器の内面に打設されるゝコンクリート
“とはセメントおよび水を混練したセメントペーストお
よびセメント、砂および水を混練したモルタルをも包含
するものであるが、便宜上へコンクリート“で総括する
。

本発明の多重型容器の外殻としての“ゞ金属製容器”の
材質としては鋼、ステンレススチール、アルミニウム等
種々の金属が又形状としてはドラム、四角、六角形状等
種々の形状が考えられるが、それらは容器に収納される
内容物および容器が管理される環境、条件等により適宜
選択されるべきである。本発明で好ましく使用されるの
は金属製ドラム缶であって、就中好ましい態様としては
例えばＪＩＳ　Ｚ　１６００の厚さｌＪ〜ｌ、６＋ｏ＋
、容量２００１の鋼製オープンドラムが使用されるが、
要するに一枚の金属板を円筒形に成形したのち、シーム
溶接又は突合せ溶接によって接合された胴体、該胴体に
巻き締められている地板および該胴体に締め付けられて
いる天ぶたから構成されていて、溶接及び締付けが良好
で、内外面にきす、しわ、さびなど使用上有害な欠点が
なく、気密が保持されるドラム缶であれば、その材質、
大きさ等にかかわらず如何なるものでも使用され得る。

本発明で使用する用語９金属製容器の外面周辺に設けら
れた少くとも１個の帯状凸起部とは金属製容器の運搬、
移送、補強等に利用されるものでその縦断面が山形にな
るように設計される。金属製容器が日本工業規格Ｚ　１
０００に規定する鋼製オープンドラム缶の場合は、いわ
ゆる１輪帯“と規定されるものである。本発明は金属製
容器の外面周辺に設けられた少くとも１個の帯状凸起部
を利用するものである。即ち、該凸起部に対応する容器
内部の四部に衝撃吸収材を充填することによって、多重
型容器が落下時に該凸起部が受ける衝撃を衝撃吸収材が
受け止め、内殻コンクリートへの荷重圧を分散させクラ
ックの発生を防止する効果を発揮させるものである。

本発明で使用するゝ衝撃吸収材“は外殻としての金属製
容器の外面周辺に設けられた少くとも１個の帯状凸起部
に対応する容器内凹部に充填され該帯状凸起部が点で受
ける衝撃を吸収、分散させて衝撃力を軽減し得る物質で
あり、代表的な衝撃吸収材としては、発泡スチロール、
ゴム、木材、粘土、高粘性の液体等が例示される。本発
明で衝撃吸収材を金属製容器の帯状凸起部に対応する容
器内四部へ充填するには衝撃吸収材の性質に応じて適当
な方法が採用される。

本発明の多重型容器の内殻コンクリートを補強するため
に使用されるゝ補強材“は鋼繊維、ガラス繊維、炭素繊
維あるいはラス、鉄筋等が包含されるが、就中鋼繊維が
好ましい。鋼繊維の場合０．５〜２．０容量係配合され
る。これら補強材を使用することによってコンクリート
のしん性が著しく改善され、耐衝撃性、疲労性状および
耐火性等が向上する。本発明では補強材の使用によって
得られる効果をコンクリートの９補強“と総括する。

本発明の多重型容器の内殻コンクリートを強化するため
に含浸されるゞ含浸剤“はメタクリル酸メチル、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル等の不飽和ポリエステル
、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、
エポキシ樹脂等のラジカル重合性モノマーの一種あるい
は二種以上の混合物または架橋型樹脂およびエチルシリ
ケート、メチルシリケート、水ガラス、硫黄等の無機物
質が包含される。ラジカル重合性モノマーを使用する場
合通常使用されているジビニルベンゼン、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、ポリエチレングリコー
ルジメタクリレート等の架橋剤を使用してもよく又、こ
れらのモノマーや樹脂に他のポリマーを添加使用しても
よい。本発明では鋼繊維等で補強したコンクリートに上
述した含浸剤を含浸させることによって強度を高め且つ
不透水性、耐薬品性、耐海水性、耐酸性、耐食性および
密実性等を改善する。本発明では含浸剤によって得られ
るこれらの効果をコンクリートの５強化“と総括する。

本発明の好ましい態様の一つは外殻の金属製容器として
鋼製ドラム缶を、補強材として鋼繊維を含浸剤として重
合性モノマーを蕪撃吸収材として発泡スチロールを使用
する場合である。従って、以下、その好ましい態様を以
って本発明の多重型容器の構造および製造方法を説明す
る。

本発明の多重型容器は外殻の金属製容器としてのドラム
缶の輪帯に対応する容器内四部にあらかじめ衝撃吸収材
として発泡スチロールを充填した後、内面に鋼繊維補強
ポリマー含浸コンクリート（５ＦＲＰＩＣ）をライニン
グしたものである。

５ＦＲＰＩＣは普通コンクリートを鋼繊維で補強するこ
とによってじん性の著しい改善を図って、耐衝撃性、疲
労性状および耐火性等を改善すると共に、さらにポリマ
ーを含浸することによって高強度で高い不透水性、耐薬
品性、耐海水性、耐酸性および処理廃液とセメント組織
との反応に対する耐食性および密実性を改善して放射性
物質の浸出を防止すると同時に製品の均一化を図ったも
のである。輪帯に対応する容器内四部に衝撃吸収材を充
てんすることによって落下衝撃圧を％以上軽減すること
が出来る。

本発明の容器の内殻、即ち５ＦＲＰＩＣの厚さは好まし
くは胴部で１５〜３５胴、底部で２０〜４５叫、そして
蓋部で１５〜３５謳の範囲で、収納される廃棄物の種類
、形状および遮蔽性能等の諸条件に応じて適宜決定され
る。この様に内殻コンクリートの肉厚を薄く出来、従っ
て内容積が大きくとれるということも本発明の多重型容
器の構造上の特徴の一つである。ドラム缶を外殻として
用いた前記ＮＥＡの多重構造容器は、ライニングしたコ
ンクリートが５０〜１００胴と厚いため内容積が小さい
ものであった。例えば、壁厚５０胴では内容積が約１１
４１であり、壁厚１００ｍの容器では内容積が約７１７
で有効内容積がそれぞれ５７チと３５係に低減する。本
発明の多重型容器の様に内殻コンクリートの肉厚を薄く
して内容積を大きくすることによって、一度により大量
の放射性廃棄物および産業廃棄物を収納出来、作業の効
率、迅速化が図られる。本発明では内殻の鋼繊維補強コ
ンクリートに含浸させた重合性モノマーを適当な手段に
より重合−硬化させることによって多重型容器の内殻構
造自体の耐薬品性、耐食性、不透水性、耐久性、密実性
等を向上させて長期にわたるＲＩの浸出防止を行うと同
時に、多重型容器の外殻ドラム缶と内殻コンクリートの
間隙に充填された含浸剤が同時に重合され、ポリマーフ
ィルムが形成されるので外殻ドラム缶と内殻コンクリー
トが確実に付着結合し多重型容器としての一体性が確保
されると同時にドラム缶の腐食後もコンクＩＪ−４の耐
久性や水密性の向上に寄与する。

このことも本発明の多重型容器の構造上の特徴の一つで
ある。従って、外殻金属製容器と内殻コンクリートの間
隙に形成されるポリマーフィルムに着眼するならば、本
発明の多重型容器は外殻としての金属製容器、該金属製
容器の内面にライニングされ補強材で補強され更に含浸
剤にて強化されたコンクリートおよび該外殻金属製容器
と該内殻コンクリートの間隙に形成されたポリマーフィ
ルムの３重構造を有するということも出来る。

本発明の多重型容器の製造方法を添付した本発明の製造
方法の一態様を説明する。本発明に従って、ドラム缶の
輪帯に対応する容器内凹部に衝撃吸収材を予じめ適当な
方法で充填しておき、そして主としてセメント、水、骨
材および鋼繊維から成る原材料を適当な比率で配合し混
練し、ドラム缶自体を外型枠として用いその中に適当な
素材の中型枠を配置して成る型枠中に流し込み打設する
。

尚、原材料の配合に当ってはコンクリートのクラック発
生防止のため膨張材を適当量使用してもよい。コンクリ
ートの打設終了後約６０℃で３時間蒸気養生する。養生
終了後中型枠を除去し、１１０〜１５０℃で８〜２４時
間乾燥する。乾燥工程後、天ぶたを閉じて真空ポンプに
より減圧して容器内部を真空にする。この真空工程は天
ぶたをおさえるだけで特別な装量を必要としない。又、
内殻コンクリートが強度を有しているので、ドラム缶が
変形する恐れはない。真空工程終了後減圧単段を利用し
てそのまま重合性モジマーを注入する。含浸工程終了後
、余剰の重合性モノ４−を適当な手段により除去し、加
熱重合法あるいは放射線重合法により重合性上ツマ−を
重合させ製品検査を経て製品と成る。内殻コンクリート
に含浸させた含浸剤が有機モノマーの場合、重合に活っ
ては従来から使用きれている重合開始剤例えば、アゾピ
ッイソブチロニトリル等の有機窒素化合物、ベンゾイル
パーオキサイド、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド等有
機過酸化物等が使用される。重合工程が密閉系で行われ
るために容器表面のモノマーの気化が少なく、特に外殻
ドラム缶と内殻コンクリ−４の間隙ではポリマーフィル
ムが形成されて最終容器としての耐久性の向上が図れる
。従って本発明の方法は特別な含浸装置を必要としない
ため安価な容器の製造が可能となる上に、従来ドラム缶
を使用していた原子力施設の設備を何ら変更することな
く、長期の耐久性、ＲＩの浸出防止性などに優れた多重
型容器が製造できるメリットがある。又、含浸剤がエチ
ルシリケート、メヂルシリケート、水ガラス、硫黄等の
無機物質の場合は重合時の特別な触媒を必要としない程
度で基本的な工程に相違はない。

本発明の多重型容器は従来より用いられている鋼製ドラ
ム缶の長所を十分に生かすと共に、短所を補う容器であ
る。前述した。ｇｃＤ−ＮＥＡのガイドラインに記載さ
れている如き従来の多重構造容器がドラム缶の内側に単
に５０〜１００■の普通コンクＩＪ−卜を遠心成形法や
、流し込み法により打設しただけであるが、本発明者等
はドラム缶の内側に繊維補強コンクリートを薄肉に打設
して緻密でピンホールのない構造とするため、混線方法
と成形方法に工夫をこらし、さらに含浸工程の前処理と
して行う乾燥時のクランク発生を防止すると同時にドラ
ム缶を含浸用容器として有効利用するなど種々の工夫を
こらすことによって本発明を完成したものである。

以下参考例および実施例により本発明の構成および効果
を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形ないし
修飾が考えられる事は当業者のよく理解する所である。

例えば、使用する金属製容器の材質および形状、補強材
および含浸剤あるいは原材料の配合比率等に関しては実
施例以外に種々の態様が考えられる。

参考例−１鋼板の厚さ１．２肺のドラム缶の底部にコンクリートを
流し込まないように工夫した中型枠を設置する。セメン
ト４．５０　Ｋｙ／７７？、水１　ｓ　？　Ｋｙ／ｄ　
１砂８６５　Ｋｙ／ｓ’、砂利７７０　、Ｋｆｌ／ｍ’
　、鋼繊維８０Ｋｙ／ｉ、減水剤３Ｋｙ／ｉの配合で、
ミキサーにより混練し、型枠中に流し込み後、振動成形
を行い、２時間前置後、６０℃で３時間蒸気養生を施こ
した後１５０℃−１２時間乾燥し、冷却した。容器を含
浸装置に入れ真空弁と注入弁を取付だ蓋をした後、１　
ｍｍＨｇ以下で１時間脱気した。熱触媒としてアゾピッ
イソブチロニトリルを１係溶解したメタクリル酸メチル
モノマーを注入し、大気圧にもどして１．５時間含浸し
た。余剰のモノマーを排出後、９０℃のスチームにより
１時間加熱重合した。

実施例−１参考例づで使用したと同じタイプのドラム缶の輪帯の対
応する容器内四部に発泡スチロールを充填した後参考例
−１と同じ仕様でコンクリートを打設して多重型容器を
製造した。

参考例−１および実施例−１で製造した多重型容器を０
．６ｍおよび１．２ｍの高さから落丁させて落下高さと
最大減速度（Ｇ）との関係を調べた。結果は図に示す通
り本発明に従って衝撃吸収材を装着した多重型容器（図
中−×−）の衝撃度は衝撃吸収材を装着しない容器（図
中・・・○・・・）の略号であった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の多重型容器と従来の多重型容器の落下衝撃
テストの結果を示すグラフである。特許出願人　秩父セメント株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外殻としての金属製容器の外面周辺に設けられた
少くとも１個の帯状凸起部に対応する容器内凹部に衝撃
吸収材を装着して成る多重型容器。