2023 Fiscal Year Annual Research Report
Establish quantitative parameters in order to prediction analysis for high level radioactive waste disposal barrier system
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21K04259
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| Research Institution | Ashikaga University |
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Principal Investigator |
西村 友良 足利大学, 工学部, 教授 (00237736)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ベントナイト / 熱 / 塩水 / 膨潤 / 強度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①ベントナイトと砂の混合供試体の膨潤圧・膨潤変形および透水係数について検証した。比較検証のために吸水溶液としてイオン交換水を用いた。供試体はベントナイトと珪砂混合体を用いた。研究室保有の二重セル構造の膨張圧・膨張性測定装置において塩化物イオン溶液を使用することで装置全体の化学反応腐食による計測障害防止の対策を施した。得られた実験結果では供試体乾燥密度、温度・イオン濃度の影響を定量的に示す結果には至らず、定性的評価にとどまった。
②特殊モールド内の不飽和状態・飽和状態の供試体を完全な密閉状態で等方的な高温加熱を与えた。予備試験の段階で内径38mm、高さ76mmの密閉空間内に発生する温度上昇と内圧の校正を取得した。また温度増減時の間隙圧計の性能を把握した。３種類のベントナイトを試験対象とし、非排気・非排水状態での高温環境下での間隙圧（間隙水圧含む）を測定した。間乾燥密度や砂混合比を変数として間隙圧を求めた。加熱後、不飽和供試体は収縮を引き起こし、小峯らが提案してる有効拘束力と飽和膨潤ひずみの関係式と整合性は見られず、温度効果を導入した検討の必要性が将来の課題である。
③一軸圧縮試験・三軸圧縮試験を行いベントナイト砂混合体のパラメータを抽出した。ベントナイトは難透水性・高保水性を有する特性からサクション制御は蒸気圧法を採用した。化学的作用として異なる塩水濃度の塩水による飽和供試体を準備した。また高温作用を与える場合はひずみ拘束の違いにも着もした。加熱作用を受けることで供試体中に工学的性性質を支配する亀裂・クラックが成長し、CODE BRIGHTの支配方程式に導入可能なパラメータの抽出は限定的であった。
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