(57)【要約】【課題】可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、劣化が起こりにくい廃棄物保管用容器の製造方法を提供する。【解決手段】ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、および水を混練して、混練物を得る混練工程と、上記混練物を型枠内に収容した後、１時間以上、気中養生する気中養生工程と、気中養生後の上記混練物を、５０℃以上の雰囲気下で２時間以上、促進養生し、上記混練物の硬化体を得る促進養生工程と、上記硬化体を、２０℃以上５０℃未満の液温を有する水中で養生して、廃棄物保管用容器を得る水中養生工程（ただし、水中での上記硬化体の養生の開始時に、上記硬化体の表面温度が、上記液温に１０℃を加えた温度以下である条件を満たすものとする。）、を含む廃棄物保管用容器の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、および水を混練して、混練物を得る混練工程と、
上記混練物を型枠内に収容した後、１時間以上、気中養生する気中養生工程と、
気中養生後の上記混練物を、５０℃以上の雰囲気下で２時間以上、促進養生し、上記混練物の硬化体を得る促進養生工程と、
上記硬化体を、２０℃以上５０℃未満の液温を有する水中で養生して、廃棄物保管用容器を得る水中養生工程（ただし、水中での上記硬化体の養生の開始時に、上記硬化体の表面温度が、上記液温に１０℃を加えた温度以下である条件を満たすものとする。）、
を含むことを特徴とする廃棄物保管用容器の製造方法。
【請求項２】
上記水中養生工程において、養生温度（℃）に養生時間（日）を乗じて得られる値（℃・日）が、１８０（℃・日）以上となるまで、水中での養生を行う請求項１に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
【請求項３】
上記促進養生工程において、上記廃棄物保管用容器を構成する壁部の厚み方向の中心点において７０℃以上の温度が２時間以上持続するように、促進養生を行う請求項１又は２に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
【請求項４】
上記廃棄物保管用容器を構成する硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウムの含有率が、水中養生工程の終了時点において、９．０質量％以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
【請求項５】
上記廃棄物保管用容器の材料として、膨張材を用いない請求項１〜４のいずれか１項に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃棄物保管用容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
防波堤や消波ブロック等の海洋構造物に用いられるコンクリートや、塩化物系凍結防止剤が散布される環境下で用いられるコンクリートは、可溶性塩素を原因とするコンクリートの劣化が起こりやすいという問題がある。
耐塩害性を備えた高耐久性コンクリート組成物として、特許文献１には、早強ポルトランドセメント３５〜６５質量％と高炉スラグ微粉末３５〜６５質量％とからなる水硬性組成物と、水と、細骨材と、粗骨材と、減水剤とを練り混ぜて製造されたコンクリートであって、水結合材質量が４５％以下、空気量が３．０〜６．０％であることを特徴とする高耐久性コンクリート組成物が記載されている。
また、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触しても、劣化が起こりにくいコンクリートを製造することができる粉体状セメント組成物として、特許文献２には、ポルトランドセメント１００質量部、フライアッシュ２０〜５５質量部、および石灰系膨張材２〜８質量部を含むことを特徴とする粉体状セメント組成物が記載されている。
【０００３】
一方、原子力発電所の大きな事故によって外部の環境中に放出された放射性セシウムが廃棄物又は土壌中に含まれている場合があるという問題が起きている。放射性セシウム（セシウム１３７）は、半減期が３０年であり、長期間に亘って人体に悪影響を与えうるため、除染によって発生する放射性物質を含む汚染土や、放射性物質を含む下水汚泥等の焼却により発生する放射性物質が濃縮された焼却飛灰を、長期間に亘り密閉して保管できる廃棄物保管用容器が求められている。
放射性廃棄物を収容するための容器として、例えば、特許文献３には、上部が開放された鉄筋コンクリート構造の容器本体と、同容器本体の内部に充填され該容器本体の中に収容される放射性廃棄物収容容器を埋め込むポーラス状モルタルとを有する放射性廃棄物用複合処分容器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６６６２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１９９４５５号公報
【特許文献３】特開２０００−１３７０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
コンクリートからなる廃棄物保管用容器の中に、可溶性塩素を含む廃棄物を入れて、長期間に亘り密閉して保管を行った場合、可溶性塩素がコンクリート内部へ浸透することによって、廃棄物保管用容器を構成するコンクリートの劣化が起こるという問題があった。
特に、放射性物質を含む下水汚泥等の焼却により発生する放射性物質が濃縮された焼却飛灰は、長期間に亘り密閉して保管する必要があるが、該焼却飛灰は可溶性塩素を大量に含むことから、該焼却飛灰と長期間に亘って接触しても、劣化が起こりにくい廃棄物保管用容器があれば好都合である。
本発明の目的は、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等（例えば、放射性物質が濃縮された焼却飛灰）と長期間に亘って接触しても、劣化が起こりにくい廃棄物保管用容器の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、および水を混練して、混練物を得た後、該混練物を特定の養生条件で養生することによって、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［５］を提供するものである。
［１］  ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、および水を混練して、混練物を得る混練工程と、上記混練物を型枠内に収容した後、１時間以上、気中養生する気中養生工程と、気中養生後の上記混練物を、５０℃以上の雰囲気下で２時間以上、促進養生し、上記混練物の硬化体を得る促進養生工程と、上記硬化体を、２０℃以上５０℃未満の液温を有する水中で養生して、廃棄物保管用容器を得る水中養生工程（ただし、水中での上記硬化体の養生の開始時に、上記硬化体の表面温度が、上記液温に１０℃を加えた温度以下である条件を満たすものとする。）、を含むことを特徴とする廃棄物保管用容器の製造方法。
［２］  上記水中養生工程において、養生温度（℃）に養生時間（日）を乗じて得られる値（℃・日）が、１８０（℃・日）以上となるまで、水中での養生を行う前記［１］に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
［３］  上記促進養生工程において、上記廃棄物保管用容器を構成する壁部の厚み方向の中心点において７０℃以上の温度が２時間以上持続するように、促進養生を行う前記［１］又は［２］に記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
［４］  上記廃棄物保管用容器を構成する硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウムの含有率が、水中養生工程の終了時点において、９．０質量％以下である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
［５］  上記廃棄物保管用容器の材料として、膨張材を用いない前記［１］〜［４］のいずれかに記載の廃棄物保管用容器の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の廃棄物保管用容器の製造方法によれば、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等を長期間に亘って保管しても、劣化が起こりにくい廃棄物保管用容器を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の廃棄物保管用容器の、蓋を外した状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の廃棄物保管用容器の、蓋をした状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の廃棄物保管用容器の製造方法は、ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、および水を混練して、混練物を得る混練工程と、上記混練物を型枠内に収容した後、１時間以上、気中養生する気中養生工程と、気中養生後の上記混練物を、５０℃以上の雰囲気下で２時間以上、促進養生し、上記混練物の硬化体を得る促進養生工程と、上記硬化体を、２０℃以上５０℃未満の液温を有する水中で養生して、廃棄物保管用容器を得る水中養生工程（ただし、水中での上記硬化体の養生の開始時に、上記硬化体の表面温度が、上記液温に１０℃を加えた温度以下である条件を満たすものとする。）を含むものである。
【００１０】
［１．製造方法で使用する材料］
本発明で用いられるポルトランドセメントしては、特に限定されるものではなく、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントを使用することができる。中でも、普通ポルトランドセメント又は早強ポルトランドセメントを使用することが好ましい。
コンクリート１ｍ３あたりのポルトランドセメント量（単位セメント量）は、好ましくは２００〜６００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは２５０〜５５０ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは３００〜５００ｋｇ／ｍ３である。該量が２００ｋｇ／ｍ３以上であれば、廃棄物保管用容器を構成する硬化体（以下、「コンクリートの硬化体」ともいう。）の強度（例えば、圧縮強度）をより向上させることができる。該量が６００ｋｇ／ｍ３以下であれば、コンクリートの硬化体の収縮率をより小さくすることができる。
【００１１】
本発明で用いられるフライアッシュとしては、「ＪＩＳ  Ａ  ６２０１（コンクリート用フライアッシュ）」に規定するフライアッシュＩ種、ＩＩ種、ＩＩＩ種、及びＩＶ種等が挙げられる。中でも、Ｉ種又はＩＩ種のフライアッシュを使用することが好ましい。
フライアッシュの配合量は、ポルトランドセメント１００質量部に対して、１５〜５５質量部、好ましくは２０〜５０質量部、より好ましくは２５〜４８質量部、特に好ましくは３０〜４８質量部である。該量が１５質量部以上であれば、可溶性塩素を原因とする、コンクリートの硬化体の劣化をより起こりにくくすることができる。該量が５５質量部以下であれば、コンクリートの硬化体の強度をより向上させることができる。
フライアッシュのブレーン比表面積は、好ましくは２，５００ｃｍ２／ｇ以上、より好ましく、３，０００〜１２，０００ｃｍ２／ｇ、特に好ましくは３，２００〜８，０００ｃｍ２／ｇである。該ブレーン比表面積が２，５００ｃｍ２／ｇ以上であれば、コンクリートの硬化体の強度をより向上させることができる。
【００１２】
細骨材としては、川砂、山砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂またはこれらの混合物等を使用することができる。
コンクリート１ｍ３あたりの細骨材量（単位細骨材量）は、好ましくは６００〜１，０００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは６５０〜８５０ｋｇ／ｍ３、特に好ましくは６５０〜８００ｋｇ／ｍ３である。該量が６００ｋｇ／ｍ３以上であれば、コンクリートの硬化体の収縮率をより小さくすることができる。該量が１，０００ｋｇ／ｍ３以下であれば、硬化前のコンクリートの流動性をより向上させることができる。
【００１３】
粗骨材としては、川砂利、山砂利、陸砂利、砕石またはこれらの混合物等を使用することができる。
コンクリート１ｍ３あたりの粗骨材量（単位粗骨材量）は、好ましくは７００〜１，２００ｋｇ／ｍ３、より好ましくは８００〜１，０００ｋｇ／ｍ３である。該量が７００ｋｇ／ｍ３以上であれば、コンクリートの硬化体の収縮率をより小さくすることができる。該量が１，２００ｋｇ／ｍ３以下であれば、硬化前のコンクリートの流動性をより向上させることができる。
なお、細骨材率は、好ましくは４０〜５０％、より好ましくは４２〜４８％である。該率が４０％以上であれば、コンクリートのワーカビリティをより向上させることができる。該率が５０％以下であれば、硬化前のコンクリートの流動性をより向上させることができる。
【００１４】
セメント分散剤としては、リグニン系、ナフタレンスルホン酸系、メラミン系、ポリカルボン酸系等の減水剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することができる。中でも、ナフタレンスルホン酸系又はポリカルボン酸系の高性能減水剤又は高性能ＡＥ減水剤を使用することが好ましい。
本発明において、ポルトランドセメントとフライアッシュの合計１００質量部当たりの減水剤の量（固形分換算）は、好ましくは０．１〜２質量部、より好ましくは０．１５〜１質量部、さらに好ましくは０．１５〜０．５質量部、特に好ましくは０．１５〜０．３質量部である。該量が０．１質量部以上であれば、硬化前のコンクリートの流動性をより向上させることができる。該量が２質量部以下であれば、コンクリートの硬化遅延がより起こりにくくなり、また、セメント分散剤にかかるコストをより低くすることができる。
【００１５】
水としては、水道水等を使用することができる。
本発明において、水と、ポルトランドセメントとフライアッシュの合計の比（水／（ポルトランドセメントとフライアッシュの合計）の質量比）は、好ましくは０．２５〜０．３５、より好ましくは０．２７〜０．３３である。該比が０．２５以上であれば、硬化前のコンクリートの流動性をより向上させることができる。該比が０．３５以下であれば、コンクリートの硬化体の強度をより向上させることができる。
【００１６】
本発明の製造方法において、得られる廃棄物保管用容器を、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、劣化のより起こりにくいものにする観点からは、さらに膨張材を用いてもよい。
膨張材の例としては、石灰系膨張材等が挙げられる。石灰系膨張材としては、コンクリートの製造において、一般的に用いられているものであれば特に限定されるものではなく、例えば、遊離した酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とするもの等が挙げられる。
遊離した酸化カルシウムを主成分とする石灰系膨張材としては、例えば、遊離した酸化カルシウム（ＣａＯ）を４０質量％以上の含有率で含むものが挙げられる。このような石灰系膨張材の市販品の例としては、太平洋マテリアル社製の「太平洋エクスパン」、「太平洋Ｎ−ＥＸ」等が挙げられる。
石灰系膨張材の配合量は、コンクリートの硬化体の強度の向上や、該硬化体を可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触しても、劣化のより起こりにくいものとする観点から、ポルトランドセメント１００質量部に対して、好ましくは８質量部以下、より好ましくは０．５〜７質量部、特に好ましくは１〜６質量部である。
また、材料にかかるコスト低減の観点からは、膨張材を用いないことが好ましい。
【００１７】
［２．製造方法を構成する工程］
本発明の廃棄物保管用容器の製造方法は、混練工程と、気中養生工程と、促進養生工程と、水中養生工程を含むものである。以下、各工程について詳しく説明する。
［混練工程］
本工程は、上述したポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材、セメント分散剤、水、および任意で用いられる材料（例えば、膨張材）、を混練して、混練物を得る工程である。
各材料の混練に用いるミキサとしては、特に限定されるものではなく、パン型ミキサ、二軸ミキサ等の慣用のミキサを用いることができる。混練方法としては、特に限定されるものではなく、全ての材料を一括してミキサに投入して混練してもよく、ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材および粗骨材をミキサに投入して空練りを行った後に、水、セメント分散剤等を投入して混練してもよい。
【００１８】
［気中養生工程］
本工程は、前工程で得られた混練物を型枠内に収容した後、１時間以上、好ましくは２〜６時間、より好ましくは３〜５時間、気中養生する工程である。気中養生を行う際の温度は、通常、常温（例えば、５℃以上、４０℃未満、好ましくは１０〜３０℃）である。
気中養生の時間が１時間未満であると、コンクリートの硬化体の強度が低下する。また、得られる廃棄物保管用容器が、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触した場合において、劣化の起こりやすいものになる。
【００１９】
［促進養生工程］
本工程は、気中養生後の混練物を、５０℃以上、好ましくは５５〜９０℃、より好ましくは６０〜８５℃、特に好ましくは６５〜８０℃の雰囲気下で、２時間以上、より好ましくは２．５〜６時間、促進養生（例えば、蒸気養生、温水養生等）する工程である。
促進養生を５０℃未満の雰囲気で行う場合、または、促進養生の時間が２時間未満である場合、コンクリートの硬化体の強度が低下する。また、得られる廃棄物保管用容器が、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触した場合において、劣化の起こりやすいものになる。
なお、本工程において、廃棄物保管用容器を構成する硬化体（コンクリート）を、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触しても、劣化がより起こりにくいものにする観点から、廃棄物保管用容器を構成する壁部の厚み方向の中心点において、７０℃以上（より好ましくは７５℃以上、さらに好ましくは８０℃以上、特に好ましくは８５℃以上）の温度が、好ましくは２時間以上、より好ましくは２．５〜８時間、特に好ましくは３〜７時間持続するように、蒸気養生する。
蒸気養生を行う際の相対湿度（ＲＨ）は、特に限定されるものではないが、通常、５０〜９０％である。
【００２０】
［水中養工程］
本工程は、促進養生後の硬化体を、２０℃以上５０℃未満（好ましくは２２〜４８℃、より好ましくは２５〜４５℃、特に好ましくは２８〜４０℃）の液温を有する水中で養生して、廃棄物保管用容器を得る工程である。
水の液温が上記数値範囲外であると、得られる廃棄物保管用容器が、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触した場合において、劣化の起こりやすいものになる。
なお、水中において上記硬化体の養生を開始する際の該硬化体の表面温度は、水の液温に１０℃を加えた温度以下（好ましくは水の液温に５℃を加えた温度以下）である条件を満たすものとする。該条件を満たさない場合、上記硬化体を水中に浸漬した際に、該硬化体がダメージを受け、廃棄物保管用容器を構成する硬化体（コンクリート）の強度が低下する。
また、水中養生を行う前に、上記硬化体の表面温度を上述した条件を満たすものにする目的で該硬化体の冷却を行ってもよい。
得られた廃棄物保管用容器を、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させた場合において、劣化のより起こりにくいものにする観点から、本工程において、養生温度（℃）に養生時間（日）を乗じて得られる値（℃・日）は、好ましくは、１８０（℃・日）以上、より好ましくは１９０（℃・日）以上、特に好ましくは１９５（℃・日）以上となるまで、水中での養生を行うことが好ましい。
【００２１】
本発明の製造方法によって製造された廃棄物保管用容器は、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等を容器内に収容して、長期間に亘って保管しても、廃棄物保管用容器を構成するコンクリート（特に、廃棄物と接触している部分）の劣化が起こりにくいことから、放射性物質を含む焼却飛灰を保管するための容器として好適である。
上記廃棄物保管用容器を構成する硬化体（コンクリート）の空気量は、強度（例えば、圧縮強度）を大きくする観点からは、好ましくは８．０％以下、より好ましくは７．０％以下、特に好ましくは６．０％以下であり、耐凍害性の向上や、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、劣化をより起こりにくくする観点からは、好ましくは１．０％以上、より好ましくは２．０％以上、さらに好ましくは２．５％以上、特に好ましくは３．０％以上である。
【００２２】
上記廃棄物保管用容器を構成する硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウムの含有率は、水中養生工程の終了時点において、好ましくは９．０質量％以下、より好ましくは８．０質量％以下、さらに好ましくは７．０質量％以下、特に好ましくは６．０質量％以下である。該含有率が９．０質量％以下であれば、上記硬化体を、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、劣化のより起こりにくいものにすることができる。
ここで、「硬化体のペースト部分」とは、硬化体（コンクリート）から細骨材及び粗骨材を除いた部分をいう。
【００２３】
また、硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウムの含有率は、例えば、以下の方法１または２によって測定することができる。
［方法１］
（ａ）測定対象である硬化体と同じ配合及び製造条件で製造された硬化体からなるφ１００×１００ｍｍの供試体を作製する。
（ｂ）作製した供試体を半分に割裂して、該供試体の略中心部分からモルタル片（硬化体中の粗骨材を含まない部分）を採取し、採取したモルタル片を、鋼鉢等を用いて粗粉砕しながら、極力、細骨材を除去して粗粉砕物を得る。
（ｃ）得られた粗粉砕物を、鉢（好ましくはめのう乳鉢）を用いて、粗粉砕物中に残存している細骨材を、極力、砕かないように注意しながら、さらに粉砕して、粉砕物を得る。
（ｄ）得られた粉砕物を、目開き１２５μｍのふるいを用いて分級して、該ふるいを通過したもの（以下、「粉砕分級物」ともいう。）を、相対湿度が１１％以下である環境（例えば、デシケーター内）で１週間以上保管した後、熱重量分析（ＴＧ）または示差熱熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いてＴＧ曲線を作成する。
そして、４００〜５００℃内のＴＧ曲線から得られたΔＴＧ曲線（ＴＧ曲線の微分曲線）の減量ピーク、又は、４００〜５００℃内のＤＴＡ曲線の吸熱ピークから、水酸化カルシウムが脱水する温度範囲を求め、該温度範囲における質量減少率から、水酸化カルシウムの脱水に起因する質量減少率Ａ（質量％）を算出する。
ここで、上記水酸化カルシウムが脱水する温度範囲及び質量減少率Ａを自動で算出できる装置として、例えば、ＢＲＵＫＥＲ社製の商品名「ＴＧ−ＤＴＡ２０００ＳＲ」等が挙げられる。
（ｅ）上記（ｄ）で使用した粉砕分級物を用いて、「セメント協会  コンクリート専門委員会報告  Ｆ−１８（硬化コンクリートの配合推定に関する共同試験報告）  ３．１（３）」に準拠して、粉砕分級物の不溶残分（ｉｎｓｏｌ．）Ｂ（質量％）を測定し、下記式（１）を用いて、硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウム含有率（質量％）を算出する。
水酸化カルシウム含有率（質量％）＝４．１×Ａ／（１−Ｂ／１００）  ・・・（１）
なお、方法１は、測定対象である硬化体の配合および製造条件が判明している場合（例えば、自社製品等）に好適である。
【００２４】
［方法２］
（ａ）測定対象である硬化体の外表面（外気に接触している表面）側からコアを採取する。例えば、廃棄物保管用容器を構成する硬化体を測定対象にする場合、該容器の側壁の上部（好ましくは容器の内部に収容された廃棄物等の上面よりも高い位置）であって、外表面側からコアを採取する。
該コアの寸法は、好ましくはφ５０〜１５０ｍｍ、高さ３０〜１５０ｍｍである。また、該コアの軸が側壁の厚み方向となるように採取することが好ましい。
（ｂ）採取したコアの、測定対象である硬化体の内部に相当する部分（例えば、廃棄物保管用容器を構成する硬化体を測定対象にする場合、該容器の側壁の厚み方向の略中心部分）からモルタル片を採取し、採取したモルタル片を、鋼鉢等を用いて粗粉砕しながら、極力、細骨材を除去して粗粉砕物を得る。
得られた粗粉砕物を用いる以外は、上記（ｃ）〜（ｅ）と同様にして、硬化体のペースト部分中の水酸化カルシウム含有率（質量％）を算出する。
なお、方法２は、測定対象である硬化体の配合および製造条件が不明である場合（例えば、他社製品等）に好適である。
【００２５】
［３．廃棄物保管用容器の実施形態例］
以下、廃棄物保管用容器の一例について、図１〜２を参照にしながら説明する。
図１〜２中、本発明の製造方法で製造されたコンクリートからなる容器１は、上部に開口部を有するコンクリート製の本体２と、本体２の上に載置することができる蓋３からなる。なお、容器１（本体２及び蓋３）は、強度の観点から、通常、鉄筋コンクリート製である。
本体２は、矩形の板状の底壁５と、底壁５の周縁から上方に鉛直に延びる側壁４とからなる。蓋３は、容器の密閉性を高める観点から、本体２に嵌合させるための凹部又は凸部を有していてもよい。
容器１を構成する壁部の厚みは、強度や放射線の遮蔽率を高める観点から、好ましくは５０ｍｍ以上、より好ましくは８０ｍｍ以上、特に好ましくは１００ｍｍ以上である。該厚みの上限は特に限定されるものではないが、容器１の質量が必要以上に大きくなりかつ容器１の内容積が小さくなることを防ぐ観点から、好ましくは３００ｍｍ、より好ましくは２５０ｍｍ、特に好ましくは２００ｍｍである。
なお、本明細書中、「壁部」には、図１〜２に示す容器１中の側壁４、底壁５および蓋３が含まれるものとする。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［使用材料］
（１）普通ポルトランドセメント；太平洋セメント社製、密度：３．１６ｇ／ｃｍ３
（２）フライアッシュ；「ＪＩＳ  Ａ  ６２０１（コンクリート用フライアッシュ）」で規定するフライアッシュＩＩ種、密度：２．２６ｇ／ｃｍ３、ブレーン比表面積：３，７３０ｃｍ２／ｇ
（３）細骨材；砕砂、茨城県桜川産、表乾密度：２．６２ｇ／ｃｍ３
（４）粗骨材；砕石２００５、茨城県桜川産、表乾密度：２．６４ｇ／ｃｍ３
（５）高性能減水剤Ａ；ナフタレン系高性能減水剤、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「レオフィニッシュＮＬ１４４０」
（６）高性能減水剤Ｂ；ポリカルボン酸系高性能減水剤、ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「レオビルド８０００ＳＭ」
（７）焼却飛灰（セメント固化処理を行っていないもの）；密度：２．２２ｇ／ｃｍ３、湿分：１８．６％、Ｃｌ含有率：２１．９質量％（ＮａＣｌ：１０．２質量％、ＫＣｌ：８．５４質量％、ＣａＣｌ２：１２．９質量％）
（８）空気量調整剤；ＢＡＳＦジャパン社製、商品名「マイクロエア２０２」
【００２７】
［実施例１］
恒温室（２０℃、相対湿度：８０％）内において、容量が１．２ｍ３である強制２軸型ミキサを用いて、上記材料を表１に示す配合で混練した。なお、表１中、括弧内の数値は、普通ポルトランドセメントの量を１００質量部とした場合における質量部である。
具体的には、普通ポルトランドセメント、フライアッシュ、細骨材、粗骨材をミキサに投入して、３０秒間空練りを行った後、水、減水剤を投入して、９０秒間混練を行った。
得られたコンクリート（混練物）のフレッシュ性状（スランプ、空気量、温度）、及び圧縮強度を、以下の測定方法によって測定した。
（１）スランプ；「ＪＩＳ  Ａ  １１０１（コンクリートのスランプ試験方法）」に準拠して、コンクリートのスランプを測定した。
（２）空気量；「ＪＩＳ  Ａ  １１２８（フレッシュコンクリートの空気量の圧力による試験方法−空気室圧力方法）」に準拠して、コンクリートの空気量を測定した。
（３）温度；「ＪＩＳ  Ａ  １１５６（フレッシュコンクリートの温度測定方法）」に準拠して、コンクリートの温度を測定した。
（４）圧縮強度；「ＪＩＳ  Ａ  １１０８（コンクリートの圧縮試験方法）」に準拠して、コンクリートの圧縮強度を測定した。なお、圧縮強度測定用のコンクリート供試体は、該供試体の中心点の温度が、後述する廃棄物保管用容器の壁部の厚み方向の中心点の温度履歴とほぼ同じとなるように養生した。
結果を表２に示す。
【００２８】
【表１】
2018158865.tif 000003
【００２９】
【表２】
2018158865.tif 000004
【００３０】
混練後、得られたコンクリートを型枠に打設した後、２０℃の条件下で４時間、気中養生を行った。次いで、２時間１５分かけて６５℃まで昇温し、次いで６５℃を３時間保持し、その後、９時間かけて２０℃まで降温するように温度をコントロールして蒸気養生（促進養生）を行った。硬化体の表面温度が３３℃になった後、脱型を行い、その後、３０℃の水中で７日間養生して、壁部（側壁４、底壁５、蓋３）の厚みが１００ｍｍである、縦１．５ｍ×横１．５ｍ×高さ１．２ｍ（外寸）の廃棄物保管用容器１、及びコンクリート供試体（３０×３０×５ｃｍの平板２枚）を得た。なお、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３０℃であった。
容器１の養生においては、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における温度を測定する目的で、側壁４の一面に熱電対を埋め込み、上記中心点における温度を測定した。その結果、蒸気養生において、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における最高温度は、９５℃であった。また、蒸気養生の際、上記中心点における温度が７０℃以上を保持している時間は、約３．５時間であった。
また、容器１と同様に、コンクリート供試体（３０×３０×５ｃｍの平板２枚）の各々に熱電対を埋め込み、供試体の中心点における温度を測定した。その結果、コンクリート供試体（平板）の２枚のいずれについても、該供試体の厚み方向の中心点の最高温度は、８５℃未満であった。
【００３１】
水と上記焼却飛灰を、水と焼却飛灰の比（水／乾燥状態の焼却飛灰の質量比）が０．５となる配合割合で、容量が５０リットルであるモルタルミキサに投入した。さらに、市販の融雪剤（塩化カルシウム２水塩）を、ＣａＣｌ2（融雪剤中の塩化カルシウム；水を含まないもの）と焼却飛灰の比（ＣａＣｌ2／乾燥状態の焼却飛灰の質量比）が０．２となる量で添加して、混練を行い、ペースト状の湿潤飛灰を得た。
なお、一般廃棄物処分場（ストーカー炉の場合）で排出される焼却飛灰の平均的なＣａＣｌ２の含有率は、２０質量％程度である。
【００３２】
［コンクリートの耐久試験］
（１）廃棄物保管用容器のＣｌ浸透深さ及び劣化深さの測定
得られた湿潤飛灰を、容器１内に、底壁５の上面からの高さが７０ｃｍになるまで投入した後、蓋３を閉じて密閉し、雨が当たらない屋内で保管した。
湿潤飛灰の投入から１１７日後の時点における、側壁４の内壁面の外観を観察したところ、湿潤飛灰と接触していた部分も含めて、側壁４を構成するコンクリートに劣化は見られなかった。
また、投入から１年後、側壁４の内表面（容器１の内側の面）の、底壁５の上面からの高さが４０ｃｍである、湿潤飛灰に接触している部分から、側壁４の外表面に向かって、コアの軸が側壁４の厚み方向となるようにしてφ１００×１００ｍｍのコアを採取した。
採取したコアを、半分となるように軸方向に割裂して、割裂面に０．１Ｎの硝酸銀溶液を噴霧した。噴霧後、コアの割裂面における、側壁４の内表面（湿潤飛灰に接触している面）から、軸方向に向かって白色に変色した部分の長さ（側壁４の内表面からの深さ）を測定し、該長さをＣｌ浸透深さとした。
また、側壁４の内表面から、軸方向に向かって黒色に変色した部分の長さ（側壁４の内表面からの深さ）を測定し、該長さを劣化深さとした。
【００３３】
（２）コンクリートのペースト部分中の水酸化カルシウムの含有率の測定
水中養生工程の終了時点（表３中、「養生終了時」と示す。）および湿潤飛灰の投入から１年後の時点において、側壁４の外表面（容器１の外側の面）の、底壁５の上面からの高さが９０ｃｍである部分（側壁４の内表面において、湿潤飛灰が接触していない部分）から、側壁４の内表面に向かって、コアの軸が側壁４の厚み方向となるようにしてφ１００×５０ｍｍのコアを採取した。
採取したコアを、半分となるように軸方向に割裂して、コアの側壁４の厚み方向の略中心部分に相当する部分からモルタル片を採取した。
採取したモルタル片を、鋼鉢を用いて粗粉砕しながら、極力、細骨材を除去した後、めのう乳鉢を用いて、粗粉砕物中に残存している細骨材を、極力、砕かないように注意しながら、さらに粉砕した。得られた粉砕物を、目開き１２５μｍのふるいを用いて分級して、該ふるいを通過したものを、デシケーターを用いて、相対湿度が１１％以下である環境下で１週間保管した後、ＢＲＵＫＥＲ社製の商品名「ＴＧ−ＤＴＡ２０００ＳＲ」を用いて示差熱熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）を行い、水酸化カルシウムの脱水に起因する質量減少率Ａ（質量％）を算出した。
【００３４】
また、上述した目開き１２５μｍのふるいを用いて分級して得られた粉砕分級物を用いて、「セメント協会  コンクリート専門委員会報告  Ｆ−１８（硬化コンクリートの配合推定に関する共同試験報告）  ３．１（３）」に準拠して、不溶残分（ｉｎｓｏｌ．）Ｂ（質量％）を測定した。
上述した式（１）と、質量減少率Ａと、不溶残分（ｉｎｓｏｌ．）Ｂから、コンクリートのペースト部分中の水酸化カルシウム含有率（質量％）を算出した。結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
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【００３６】
（３）コンクリート供試体の外観観察
上述した湿潤飛灰をプラスチック容器に収容した後、コンクリート供試体（平板２枚）を該プラスチック容器内の湿潤飛灰の中に埋設した。埋設から３９日後及び１１７日後の各時点において、コンクリート供試体を取り出して、外観を観察した。その結果、３９日後の時点では、いずれの供試体（平板）においても、外観の変化は見られなかった。一方、１１７日後の時点では、いずれの供試体（平板）においても、一部に若干浮き上がりが生じていた。
【００３７】
［実施例２］
気中養生を行った後、１時間３０分かけて５０℃まで昇温し、次いで５０℃を３時間保持し、その後、９時間かけて２０℃まで降温するように温度をコントロールして蒸気養生（促進養生）を行う以外は実施例１と同様にして、コンクリート（混練物）及び廃棄物保管用容器を得た。
なお、蒸気養生において、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における最高温度は、５６℃であり、蒸気養生を行っている際に、上記中心点における温度が７０℃以上となることはなかった。また、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３０℃であった。
実施例１と同様にして、コンクリートのフレッシュ性状等を測定した。結果を表２〜３に示す。
【００３８】
［実施例３］
上記材料を表１に示す配合で混練して気中養生を行った後、２時間かけて６０℃まで昇温し、次いで６０℃を３時間保持し、その後、９時間かけて２０℃まで降温するように温度をコントロールして蒸気養生を行う以外は、実施例１と同様にして、コンクリート（混練物）及び廃棄物保管用容器を得た。
なお、蒸気養生において、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における最高温度は、８０℃であった。また、蒸気養生の際、上記中心点における温度が７０℃以上を保持している時間は、約３．５時間であった。また、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３０℃であった。
実施例１と同様にして、コンクリートのフレッシュ性状等を測定した。結果を表２〜３に示す。
【００３９】
［実施例４〜５］
上記材料を表１に示す配合で混練する以外は、実施例１と同様にして、コンクリート（混練物）及び廃棄物保管用容器を得た。
なお、蒸気養生において、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における最高温度は、９５℃であった。また、蒸気養生の際、上記中心点における温度が７０℃以上を保持している時間は、約３．５時間であった。また、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３０℃であった。
実施例１と同様にして、コンクリートのフレッシュ性状等を測定した。結果を表２〜３に示す。
【００４０】
［実施例６］
蒸気養生を行った後、硬化体の表面温度が４０℃となってから脱型を行い、次いで、４０℃の水中で５日間養生を行う以外は、実施例３と同様にして、コンクリート（混練物）及び廃棄物保管用容器を得た。なお、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３６℃であった。
実施例１と同様にして、コンクリートのフレッシュ性状等を測定した。結果を表２〜３に示す。
【００４１】
［比較例１］
上記材料を表１に示す配合で混練する以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを調製した。得られたコンクリートのフレッシュ性状（スランプ、空気量、温度）、及び圧縮強度を、実施例１と同様にして測定した。結果を表２に示す。
また、混練物として、上記コンクリートを用いる以外は、実施例１と同様にして、廃棄物保管用容器及びコンクリート供試体を製造した。
なお、蒸気養生において、容器１を構成する壁部の厚み方向の中心点における最高温度は、９５℃であった。また、蒸気養生の際、上記中心点における温度が７０℃以上を保持している時間は、約３．５時間であった。また、水中での養生を行う際の硬化体の表面温度は３０℃であった。
【００４２】
［比較例２］
３０℃での水中養生を行わないこと以外は、実施例１と同様にしてコンクリートを調製した。得られたコンクリートの圧縮強度を、実施例１と同様にして測定した。結果を表２に示す。
また、３０℃での水中養生を行わないこと以外は、実施例１と同様にして廃棄物保管用容器及びコンクリート供試体を製造した。
【００４３】
［比較例１〜２のコンクリートの耐久試験］
（１）廃棄物保管用容器
上記湿潤飛灰を、比較例１〜２で得られた容器１内に、底壁５の上面からの高さが７０ｃｍになるまで投入した後、蓋３を閉じて密閉し、雨が当たらない屋内で保管した。
湿潤飛灰の投入から１１７日後の時点における、容器１の側壁４の内壁面の外観を観察したところ、比較例１〜２のどちらの容器でも、湿潤飛灰と接触していた内壁面を形成するコンクリートは、表面が浮き上がり、一部に剥離が生じていた。
また、実施例１と同様にして、廃棄物保管用容器のＣｌ浸透深さ等の測定を行った。結果を表３に示す。
【００４４】
（２）コンクリート供試体
実施例１と同様にして、比較例１〜２で得られたコンクリート供試体をプラスチック容器内の湿潤飛灰の中に埋設した。埋設から３９日後及び１１７日後の各時点において、コンクリート供試体を取り出して、外観を観察した。
比較例１〜２で得られたコンクリート供試体のどちらも、埋設から３９日後のコンクリート供試体は、いずれも表面が浮き上がり、一部に剥離が生じていた。また、埋設から１１７日後のコンクリート供試体には、いずれも角欠けが生じ、また、コンクリート供試体の表層部分には激しい劣化が見られた。
湿潤飛灰の投入から１１７日後の容器１、及び、湿潤飛灰に埋設してから１１７日後のコンクリート供試体の剥離箇所のコンクリート片を採取して、粉末状にしたコンクリート片について、ＸＲＤ分析を行ったところ、ＣａＣｌ2とセメント水和物の反応によって生じる複塩（３ＣａＯ・ＣａＣｌ2・１５Ｈ2Ｏ）を検出した。
【００４５】
表２〜３から、本発明の製造方法によって製造されたコンクリート（実施例１〜６）は、比較例１〜２と比べて、Ｃｌ浸透深さ及び劣化深さが小さいことから、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、コンクリートの劣化が起こりにくいことがわかる。
また、実施例１〜２から、蒸気養生において、廃棄物保管用容器を構成する壁部の厚み方向の中心点において７０℃以上の温度が２時間以上持続する場合（実施例１）、中心点における温度が７０℃以上にならなかった場合（実施例２）と比べて、Ｃｌ浸透深さ及び劣化深さが小さいことから、コンクリートを、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、コンクリートの劣化がより起こりにくいことがわかる。
また、実施例１、３〜６から、コンクリートの空気量が３．５〜５．５％の場合（実施例３〜６）、コンクリートの空気量が１．２％の場合（実施例１）と比べて、劣化深さが小さいことから、コンクリートを、可溶性塩素を大量に含む廃棄物等と長期間に亘って接触させても、コンクリートの劣化がより起こりにくいことがわかる。
また、外観について、本発明のコンクリート（実施例１）は、変化が見られないのに対して、比較例１〜２のコンクリートは、外観の変化が見られた。このことから、比較例１〜２のコンクリートは劣化が起きていることがわかる。さらに、比較例１〜２のコンクリートは、複塩が生じていることから、ＣａＣｌ2とセメント水和物の反応が起きていることがわかる。
【符号の説明】
【００４６】
１  容器（廃棄物保管用容器）
２  本体
３  蓋
４  側壁
５  底壁
【図１】
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【図２】
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