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物理化学作用によるフラクチャーコントロールに基づく岩質材料の長期強度・浸透性制御

研究課題

研究課題/領域番号 25870357
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 地球・資源システム工学
地盤工学
研究機関鳥取大学 (2014)
京都大学 (2013)

研究代表者

奈良 禎太  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00466442)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード岩石 / セメント系材料 / き裂 / 長期強度 / 自己修復 / 鉱物 / 温度 / 湿度 / 水 / イオン濃度 / き裂修復 / フラクチャー / 透過性
研究成果の概要

岩盤構造物には長期安定性が不可欠であり,その設計にはフラクチャー(き裂,破壊)の進展を基にした長期強度評価が必須である。一方,石油や天然ガスの採掘では,フラクチャーの開口確保が求められる。従って,フラクチャーの閉塞・修復と開口確保の両方を研究することが重要である。そこで本研究では,岩質材料のフラクチャー修復・開口保持の周辺環境依存性を調べた。さらに,材料の長期強度に及ぼす影響因子について調べた。その結果,フラクチャーの進展や長期強度の低下には水が影響を及ぼすこと,フラクチャー修復にはカルシウム化合物の析出を促進させることが重要であり,カルシウムが豊富な環境下で修復が生じやすいことが示された.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (35件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Effect of anisotropy on the long-term strength of granite2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara
    • 雑誌名

      Rock Mechanics and Rock Engineering

      巻: 48 号: 3 ページ: 959-969

    • DOI

      10.1007/s00603-014-0634-5

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Fracture Sealing in High-strength and Ultra-low-permeability Concrete by Micro-focus X-ray CT and SEM/EDX2014

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuda, M. Maruyama, Y. Nara, D. Hayashi, H. Ogawa and K. Kaneko
    • 雑誌名

      International Journal of Fracture

      巻: 188 号: 2 ページ: 159-171

    • DOI

      10.1007/s10704-014-9952-6

    • NAID

      120005906764

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influences of electrolyte concentration on subcritical crack growth in sandstone in water2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara, R. Nakabayashi, M. Maruyama, N. Hiroyoshi, T. Yoneda and K. Kaneko
    • 雑誌名

      Engineering Geology

      巻: 179 ページ: 41-49

    • DOI

      10.1016/j.enggeo.2014.06.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 周辺環境の変化を考慮した岩石のサブクリティカルき裂進展に基づく長期強度の評価2014

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太,大江悠真,村田澄彦,石田毅,金子勝比古
    • 雑誌名

      材料

      巻: 63 ページ: 212-218

    • NAID

      130003393251

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of temperature and water on subcritical crack growth parameters and long-term strength for igneous rocks2013

    • 著者名/発表者名
      Y.Nara, H.Yamanaka, Y.Oe and K.Kaneko
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: Vol.193 号: 1 ページ: 47-60

    • DOI

      10.1093/gji/ggs116

    • NAID

      120005285021

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 花崗岩のP波速度分布とDSCA法から求めたクラックパラメータの関係2013

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太,加藤春實,金子勝比古,松木浩二,佐藤隆司,塚本斉
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: 129 ページ: 447-454

    • NAID

      10031182243

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of fracture width on sealability in high-strength and ultra-low-permeability concrete in seawater2013

    • 著者名/発表者名
      D. FUKUDA, Y.NARA, D. HAYASHI, H. OGAWA, K. KANEKO
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 6 号: 7 ページ: 2578-2594

    • DOI

      10.3390/ma6072578

    • NAID

      120005322427

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 発破低周波音振動低減のための最適起爆秒時差2013

    • 著者名/発表者名
      當麻玄大,村田澄彦,三小田昌史,石田裕之,正代知幸,湯浅友輝,奈良禎太, 石田毅
    • 雑誌名

      Journal of MMIJ

      巻: 129 ページ: 626-634

    • NAID

      10031200160

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of water on subcritical crack growth and long-term strength for carbonate rock2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara, Y. Nishida, T. Ishida and K. Kaneko
    • 学会等名
      13th International Congress on Rock Mechanics (ISRM 2015)
    • 発表場所
      モントリオール, カナダ
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of 3-D strain distribution in lignite based on image analysis2015

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuda, M. Maruyama, J. Kodama, Y. Fujii, N. Aramaki, K. Kaneko and Y. Nara
    • 学会等名
      13th International Congress on Rock Mechanics (ISRM 2015)
    • 発表場所
      モントリオール, カナダ
    • 年月日
      2015-05-10 – 2015-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 温度・湿度を制御した環境下における岩石のP波伝播速度の測定2015

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太・中尾尭雅
    • 学会等名
      資源・素材学会平成27年度春季大会
    • 発表場所
      千葉工業大学, 習志野市
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of fracture process of rocks subjected to freeze-thaw cycles using X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      J. Kodama, M. Nakaya, Y. Nara, T. Goto, D. Fukuda, Y. Fujii and K. Kaneko
    • 学会等名
      8th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      札幌, 日本
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of surrounding environment on subcritical crack growth in marble in air2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nishida, Y. Nara, T. Ishida and K. Kaneko
    • 学会等名
      8th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      札幌, 日本
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of mineral precipitation on rock surface2014

    • 著者名/発表者名
      A. Nakao, Y. Nara, K. Kashiwaya, T. Ishida and H. Ogawa
    • 学会等名
      8th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      札幌, 日本
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of principal stress dirctions and ratio in underground from P-wave velocity measurement in granite2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara, H. Kato, K. Kaneko and K. Matsuki
    • 学会等名
      8th Asian Rock Mechanics Symposium
    • 発表場所
      札幌, 日本
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of long-term strength of rock based on subcritical crack growth measurement2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara, Y. Oe, S. Murata, T. Ishida and K. Kaneko
    • 学会等名
      12th Congress of the International Association for Engineering Geology and the Environment
    • 発表場所
      トリノ, イタリア
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 淡水環境下における岩質材料のき裂閉塞挙動2014

    • 著者名/発表者名
      福田大祐・丸山恵・奈良禎太・金子勝比古・小川秀夫
    • 学会等名
      資源・素材2014(熊本)
    • 発表場所
      熊本大学, 熊本市
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高強度緻密コンクリートのき裂閉塞挙動に与える温度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      田中翔・福田大祐・奈良禎太・金子勝比古・小川秀夫
    • 学会等名
      平成26年度資源・素材学会北海道支部会春季講演会
    • 発表場所
      JAEA幌延深地層研究センター, 幌延町
    • 年月日
      2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 花崗岩の破壊じん性異方性2014

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太
    • 学会等名
      日本材料学会第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学, 福岡市
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大理石のサブクリティカルき裂進展に及ぼす湿度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      西田雄貴・奈良禎太・石田毅
    • 学会等名
      日本材料学会第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学, 福岡市
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 周辺環境制御下で測定した砂岩のP波伝播特性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      中尾尭雅・奈良禎太・石田毅
    • 学会等名
      日本材料学会第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学, 福岡市
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3次元画像解析を用いた岩石内ひずみ分布の評価法2014

    • 著者名/発表者名
      福田大祐・丸山恵・荒牧憲隆・奈良禎太・金子勝比古
    • 学会等名
      日本材料学会第63期学術講演会
    • 発表場所
      福岡大学, 福岡市
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] シェールガス開発に関連した岩盤を「壊す」研究2014

    • 著者名/発表者名
      石田毅,陳友晴,奈良禎太,長野優羽
    • 学会等名
      資源・素材学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 周辺環境が変化する条件下での岩石の長期強度2014

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太,石田毅,金子勝比古
    • 学会等名
      資源・素材学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Influence of water on subcritical crack growth in marble2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nara, Y. Oe, S. Murata, T. Ishida, R. Nakabayashi, T. Yoneda
    • 学会等名
      75th EAGE Conference & Exhibition incorporating SPE EUROPEC 2013 (London 2013)
    • 発表場所
      ExCel London, London, UK
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation of sealing behavior of fracture in cementitious material in ground water using micro-focus X-ray CT and 3D image analysis2013

    • 著者名/発表者名
      D. Fukuda, Y. Nara, M. Maruyama, K. Kaneko
    • 学会等名
      1st International Conference on Tomography of Materials and Structures
    • 発表場所
      Ghent, Belgium
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of strain distribution in rock by 3-D image analysis2013

    • 著者名/発表者名
      M. Maruyama, Y. Kakuda, D. Fukuda, Y. Nara, K. Kaneko
    • 学会等名
      6th International Symposium on In-Situ Rock Stress
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-channel elastic wave velocity measurement for anisotropic rock specimens under very high confining pressure2013

    • 著者名/発表者名
      S. Murata, Y. Nara, H. Ito, O. Sano, O. Nishizawa
    • 学会等名
      6th International Symposium on In-Situ Rock Stress
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] P-wave velocity in sandstone under controlled emperature and humidity2013

    • 著者名/発表者名
      A. Nakao, Y. Nara, S. Murata, T. Ishida, K. Kaneko
    • 学会等名
      International Symposium on In-Situ Rock Stress
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AE monitoring of hydraulic fracturing experiments with CO2 and water2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ishida, Y. Nagaya, S. Inui, K. Aoyagi, Y. Nara, Y. Chen, Q. Chen, Y. Nakayama
    • 学会等名
      EUROCK2013
    • 発表場所
      Wroclaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 砂岩のサブクリティカルき裂進展の電解質濃度依存性2013

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太,中林亮,広吉直樹,米田哲朗,金子勝比古
    • 学会等名
      日本材料学会 第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 岩質材料の表面における鉱物析出挙動に関する基礎実験2013

    • 著者名/発表者名
      中尾尭雅,奈良禎太,内田紘人,柏谷公希,村田澄彦,石田毅,小川秀夫
    • 学会等名
      日本材料学会 第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素,水及び油による水圧破砕実験2013

    • 著者名/発表者名
      乾周平,永谷侑也,青柳和平,石田毅,奈良禎太,陳友晴,陳渠,中山芳樹
    • 学会等名
      日本材料学会 第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 水圧破砕によって進展した頁岩中の亀裂観察2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓馬,陳友晴,楠田啓,永谷侑也,Ziad Bennour,冨田和秀,石田毅,奈良禎太,陳渠,中山芳樹
    • 学会等名
      日本材料学会 第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境条件が変化する際の岩石の長期強度2013

    • 著者名/発表者名
      奈良禎太,村田澄彦,石田毅,金子勝比古
    • 学会等名
      資源・素材2013(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セメント系材料を用いた岩石表面における鉱物析出挙動の観察2013

    • 著者名/発表者名
      中尾尭雅,奈良禎太,柏谷公希,村田澄彦,石田毅,小川秀夫
    • 学会等名
      資源・素材2013(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元画像処理による岩石内ひずみ分布の評価2013

    • 著者名/発表者名
      丸山恵,角田祐基,福田大祐,奈良禎太,玉村修司,金子勝比古
    • 学会等名
      資源・素材2013(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 発破低周波音低減方法検討のための数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      湯浅友輝,村田澄彦,當麻玄大,奈良禎太,石田毅
    • 学会等名
      資源・素材2013(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ベントナイト・グラウト圧入に伴うシェールコアの水圧破砕メカニズム2013

    • 著者名/発表者名
      Ziad BENNOUR,永谷侑也,石田毅,奈良禎太,蓮井昭則,加藤裕将,陳渠
    • 学会等名
      資源・素材2013(札幌)
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 二酸化炭素や水による花崗岩の水圧破砕実験2013

    • 著者名/発表者名
      永谷侑也,乾周平,奈良禎太,石田毅,陳友晴,中山芳樹
    • 学会等名
      平成25年度(2013年)石油技術協会春季講演会
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター,東京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 岩石表面における鉱物析出挙動の観察

    • 著者名/発表者名
      中尾尭雅,奈良禎太,柏谷公希,村田澄彦,石田毅,小川秀夫
    • 学会等名
      資源・素材学会関西支部第10回若手研究者・学生のための研究発表会
    • 発表場所
      京都大学楽友会館,京都市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一フラクチャーに対する流入流出位置を変えた水攻法の可視化実験

    • 著者名/発表者名
      千歳翔大,村田澄彦,樽井直良,赤井崇嗣,高木是,奈良禎太,石田毅
    • 学会等名
      資源・素材学会関西支部第10回若手研究者・学生のための研究発表会
    • 発表場所
      京都大学楽友会館,京都市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AE観測に基づく超臨界CO2水圧破砕メカニズムの検討

    • 著者名/発表者名
      乾周平,永谷侑也,石田毅,奈良禎太,陳友晴,陳渠
    • 学会等名
      資源・素材学会関西支部第10回若手研究者・学生のための研究発表会
    • 発表場所
      京都大学楽友会館,京都市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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