3/18AM (General session) Rock Engineering / Mining techn

[2K0101-08-03] Evaluation on cementation by silicates in bentonite

○Masaki Saito^{1[Master’s course]}, Tobimaru Ishiwata¹, Misato Horiuchi², Yuto Nishiki¹, Ryosuke Kikuchi³, Tubasa Otake³, Ryuhei Kawakita⁴, Yusuke Takayama⁴, Seiichiro Mitsui⁴, Tsutomu Sato³ (1. Graduate School of Engineering, Hokkaido university, 2. Hokkaido university, 3. Faculty of Engineering, Hokkaido University, 4. Japan Atomic Energy Agency)

Chairperson: Akihiro Hamanaka (Kyushu University)

Keywords:Bentonite, Cementation, precipitation, radioactive wastes

地下を利用した様々な工学技術（地層処分、地下貯留、石油増進回収等）において、人工バリアや岩盤のセメンテーションが注目されている。しかし、どのような鉱物でどのようにセメンテーションが進行し、どのような物性に変化するのかについての理解は不十分である。それらの理解のためには、実験室でセメンテーションを再現すること、セメンテーション後の構造や物性の変化を詳細に調べることが重要となる。そこで本研究では、難透水性のベントナイト（乾燥密度0.6Mg/m³）とNa₂SiO₃溶液を用いて70℃で浸漬及び通水試験を行い、その後の内部構造、鉱物組成、透水係数の変化等を調べた。走査電子顕微鏡での観察結果から、浸漬及び通水実験ともにベントナイトの空隙を埋めるようにナトリウムシリケート水和物（NSHあるいはNASH）が確認された。また、通水実験では通水時間が長くなるにつれて透水係数の低下が認められた。本研究で示されたセメンテーション法やセメンテーション後の物性変化の詳細な検討法は、セメントと共に地下に設置されるベントナイトの物性変化や、貯留岩へのアルカリ攻法の帽岩への影響を調べる上で有用なものになると考えられる。