マイクロX線CTによる不飽和ベントナイト膨潤過程の可視化と弾粘塑性モデル化

• 研究課題/領域番号: 20760312
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地盤工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 肥後 陽介 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教 (10444449)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: マイクロX線CT / ベントナイト / 膨潤 / 浸透 / 可視化 / 弾粘塑性構成式 / 3相連成解析

研究概要

放射性廃棄物の地層処分におけるベントナイト人工バリア設計のための基礎的研究として,ベントナイトの浸透・膨潤過程の可視化を通して,そのメカニズムを明らかにすると共に,メカニズムに立脚した不飽和ベントナイト弾粘塑性モデルの導出を行った。ミクロンレベルの分解能を持つマイクロフォーカスX線CTスキャナ装置を用い,ベントナイトの膨潤過程を可視化した。さらに,膨潤メカニズムに基づき層間水の増加に起因した粘塑性膨潤ひずみを陽に記述し,ベントナイトの浸透・膨潤過程のシミュレーション法を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] An elasto-viscoplastic numerical analysis of the swelling process of unsaturated bentonite (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Oka, H. Feng, S, Kimoto, Y. Higo
  • 雑誌名: Journal of Applied Mechanics(JSCE) Vol.11 ページ: 369-376
  • NAID: 130004091249
  • 査読あり
• [雑誌論文] An elasto-viscoplastic numerical analysis of the swelling process of unsaturated bentonite (2008)
  • 著者名/発表者名: F. Oka, H. Feng, S, Kimoto and Y. Higo
  • 雑誌名: Journal of Applied Mechanics, JSCE Vol.11 ページ: 369-376
  • NAID: 130004091249
  • 査読あり
• [学会発表] Elasto-viscoplastic constitutive modeling of the swelling process of unsaturated clay (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Oka, S, Kimoto, Y.Higo, H.Feng
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific Conference on Unsaturated Soils
  • 発表場所: Newcastle, Australia
  • 年月日: 2009-11-24
• [学会発表] Elasto-viscoplastic constitutive modeling of the swelling process of unsaturated clay (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Oka, S, Kimoto, Y. Higo, H. Feng
  • 学会等名: 4th Asia-Pacific Conference on Unsaturated Soils
  • 発表場所: Newcastle, Australia.
  • 年月日: 2009-11-23
• [学会発表] Numerical modeling of swelling and the osmotic consolidation of bentonite (2009)
  • 著者名/発表者名: F.Oka, H.Feng, S.Kimoto, A.J.Tinet, Y.Higo
  • 学会等名: 1^<st> International Symposium on Computational Geomechanics
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2009-04-30
• [備考]
  • URL: http://nakisuna2.kuciv.kvoto-u.ac.jp/okalabo1/