2016 Fiscal Year Annual Research Report
Possibility on binding of bentonite based materials by electromagnetic wave raying and water putting
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26630217
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
小峯 秀雄 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90334010)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ベントナイト / 電磁波加熱 / 接合 / 地層処分 / 化学分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種々の含水比状態に調整したベントナイトA(クニゲルV1・クニミネ工業製)に対して電磁波加熱(700W・2.45GHz)による接合実験を行い最適な接合条件を模索し整理した．ベントナイトAの含水比調整には，塩飽和水溶液を用いた「蒸気圧法によるベントナイトの含水比調整」を援用し，NaCL，K2SO4，蒸留水を用いた蒸気圧法による含水比調整を行った．密閉空間としてバックル式ボックス（435mm×440mm×635mm）およびレタートレイを用いた．接合実験では，ベントナイトAを供試体直径28mm,高さ5mm)に成型したものを使用した．その接合状況から，接合できない条件と比較的良好な接合ができた条件を，含水比，乾燥密度，電磁波照射時間および接合時の固定方法ごとに整理した．この整理を通じて，ベントナイト中の水分に選択的に電磁波照射されることが推察され，蒸気圧法による含水比調整よりも，直接ベントナイトの接合部に加水する方法の有効性が明らかとなった．また，固定方法や電磁波の照射時間の影響も考えられ，多量の水分と堅固な固定により，比較的良好な接合が可能になることが推察された．一方，長時間の電磁波照射は水分の過剰蒸発やブロックの破壊を招いた．特に乾燥密度が1.6(Mg/m3)の供試体の実験ケースでは，ダブルクリップ固定の力に耐えられなく破壊が生じた．これらのことから固定の力に耐える強度を持ちながら，一定の水分を保持できる状態にあるブロックが電磁波照射接合に適していることを明らかにした．また，電磁波加熱によりベントナイトブロックが接合する現象について，土中の水分ポテンシャルエネルギーを用いた考察を行った．電磁波加熱により温度を，強固な固定の力により供試体中の相対湿度を上昇させることができ，これらにより土粒子の結びつきを示す土中の水分ポテンシャルエネルギーが増加し，接合につながったと推察した．
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