2014 Fiscal Year Annual Research Report
熱・水・応力・化学連成場の岩盤透水・力学特性の解明と連成数値シミュレータの開発
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26249139
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
安原 英明 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (70432797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸田 潔 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20243066)
小山 倫史 関西大学, 社会安全学部, 准教授 (20467450)
菊本 統 横浜国立大学, 大学院都市イノベーション研究院, 准教授 (90508342)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 岩石不連続面 / 透水・力学特性 / 連成シミュレータ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，単一不連続面を有する花崗岩を対象とし，温度・拘束圧制御下で透水試験を実施し，透水性変化について詳細に評価した．処分施設建設時に使用されるセメント系材料の溶出が地下水の高アルカリ化を引き起こし，天然バリアとなる岩盤の健全性に影響を及ぼすことが想定される．そこで模擬セメント溶液を透過水として使用し，高pH水が岩盤の透水特性変化に及ぼす影響を精査した．また，蛍光X線分析および粉末X線回折により透水試験前後の供試体に対して，鉱物組成の変化を精査した．さらに，ICP発光分光分析により，境界条件の違いが鉱物の溶解・沈殿等の地化学作用に与える影響について評価した．最後に，透水試験前後の供試体に対して亀裂表面形状測定を行うことで，透水試験の影響による不連続面形状の変化を精査した．
透水試験結果より，25 °C条件のE-11では，値に変動が生じているが透過率の減少傾向は確認されず概ね一定の値を示していた．一方，90 °C条件のE-12では，1000 時間経過後には約1オーダー程度減少する結果が得られた後，透過率が徐々に上昇する傾向が確認された．さらに，E-13では，約700 時間の25 °C条件では透過率の変化は確認されなかったが，温度を90 °C に上昇させた後，約1800 時間経過までに透過率は2オーダー程度低下する結果となった．これは，過去の透水試験と調和的な結果であった．XRDの測定結果より，透水試験後の供試体E-11，E-12についても同じ3つの鉱物は確認されたが二次鉱物の生成は確認できなかった．XRFの測定結果より，E-11，E-12のどちらにおいても透水試験前後で元素割合の大きな差は確認されなかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
H26年度は，透過水に模擬セメント溶液を用いて実験を実施した．これは当初の研究計画の通りである．また，XRD,XRF，ICP分析を実施したが，これも当初の計画通りである．また，数値解析的検討として，連成シミュレータのプラットフォームをCOMSOLを用いて検討した．当初の予定通りである．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り，実験条件を変化させ実験を継続することで，データの蓄積を行う．また，連成シミュレータ構築のためのプラットフォームを構築し，シミュレータの妥当性を検討する．
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