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2014 年度 実績報告書

X線CTによる非破壊試験が先導するジオマテリアルの構造・現象可視化イノベーション

研究課題

研究課題/領域番号 23246156
研究機関熊本大学

研究代表者

尾原 祐三  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (50135315)

研究分担者 大谷 順  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (30203821)
椋木 俊文  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (30423651)
佐藤 晃  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (40305008)
山田 文彦  熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (60264280) [辞退]
麻植 久史  熊本大学, 自然科学研究科, 助教 (70462843)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
キーワードジオマテリアル / X線CT / 可視化 / 非破壊試験
研究実績の概要

この10年間であまり行われていないX線CTを用いた非破壊試験と最近の地球資源システム工学と地盤環境システム工学の管球課題で重要な解明すべき課題に対し,基本的試験法および測定法の高機能化に焦点を絞り,適切な分担を設けて研究を実施した。
超長期にわたる地下岩盤内の安定性の評価のためには,岩石材料の破壊靱性の評価が必要不可欠である。本研究では,破壊靱性の荷重負荷速度依存性,寸法効果を評価するとともに,X線CTによるき裂の可視化により破壊靱性の粒子配列依存性を明らかにした。また,ベントナイトを含む地盤材料を対象とした移流拡散・分散試験により,空隙内部での水や塩の流動特性を明らかにするとともに,物質のマトリクストラップ現象の定量化に成功した。さらに,地球温暖化問題の解決の鍵となる二酸化炭素地中貯留問題では,多孔質岩石試料を対象として空隙スケールでの水-二酸化炭素の2相状態での貯留・存在状態を初めて可視化に成功し,貯留率の評価など定量評価にも成功した。同じように,土質材料中での水-LNAPLE(石油)2相流問題についてもフィンガリング現象を直接可視化し,残留量など定量評価にも成功している。
以上のように,ジオマテリアルを対象とした非破壊試験法の高度化を達成できたとともに,ジオマテリアル構造や内部の過渡現象回目の一連の評価プロセスを確立した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 20件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ISRM-Suggested Method for Determining the Mode I Static Fracture Toughness Using Semi-Circular Bend Specimen2014

    • 著者名/発表者名
      M. D. Kuruppu, Y. Obara, M. R. Ayatollahi, K. P. Chong, T. Funatsu
    • 雑誌名

      Rock Mech Rock Eng

      巻: 47 ページ: 267-274

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Fracture Toughness of Anisotropic Rocks by Semi-Circular Bend (SCB) Tests Under Water Vapor Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kataoka, Y. Obara, M. Kuruppu
    • 雑誌名

      Rock Mech Rock Eng

      巻: 47 ページ: 267-274

    • DOI

      10.1007/s00603-014-0665-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Determination of Dynamic Fracture Toughness of Rocks using Straight Notched Disk Bending (SNDB) Specimen2014

    • 著者名/発表者名
      S.H Cho, H.M Kang, M.S Kim, H. Eustache, M.Kataoka, Y.Obara, K.Xia
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium, Sapporo, Japan

      巻: - ページ: PO-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an ISRM Suggested Method for Determining Mode I Static Fracture Toughness2014

    • 著者名/発表者名
      M.D. Kuruppu, Y. Obara, M.R. Ayatollahi, K.P. Chong, T. Funatsu
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium, Sapporo, Japan

      巻: - ページ: PO-78

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Loading Rate on Fracture Toughness of Rock by Semi-Circular Bend (SCB) Test2014

    • 著者名/発表者名
      Minami Kataoka, Hyeong-Min Kang, Sang-Ho Cho,Yuzo Obara
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium, Sapporo, Japan

      巻: - ページ: PR-3-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of damage in specimen under cyclic uniaxial loading test by X-ray CT method2014

    • 著者名/発表者名
      Jahe Jung, Makoto Hamachi, Yuzo Obara, Izumi Tanikura, Shinya Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium, Sapporo, Japan

      巻: - ページ: PR5-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of grain crushing using micro-focused X-ray CT scanning2014

    • 著者名/発表者名
      W.M.Yan, T.Shi, T.Mukunoki, T.Sato and J.Otani
    • 雑誌名

      Proceedings of Geomecanics from Micro to Macro, Cambridge, UK

      巻: - ページ: 1131-1135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study on the optimum placement of geogrids in the reinforced soil wall, Proceedings of 10th ICG, Berlin, Germany2014

    • 著者名/発表者名
      J.Hironaka, T.Hirai, M.Shintani, J.Otani and T.Sato
    • 雑誌名

      Electric Proceedings

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of ground behavior due to the deformation of drain materials under consolidation process using X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      J.Otani, T.Sato, Y.Tagashira and M.Kitazume
    • 雑誌名

      Proceedings of 10th ICG, Berlin, Germany, Electric Proceedings

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental study of trapdoor problem in 3 dimensions with X-ray CT - transition from plane strain to 3D behavior2014

    • 著者名/発表者名
      B. Chevalier, J.Otani and T.Mukunoki
    • 雑誌名

      Proceeding of Computer Methods and Recent Advances in Geomechanics, Kyoto

      巻: - ページ: 341-346

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental and numerical simulation of shear behavior on sand and tire chips2014

    • 著者名/発表者名
      D.Takano, B.Chevalier and J.Otani
    • 雑誌名

      Proceeding of Computer Methods and Recent Advances in Geomechanics, Kyoto, Japan

      巻: - ページ: 1545-1550

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on characteristics evaluation to control quality of asphalt mixture using X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Taniguchi, Jun Otani & Masayuki Kumagai, Satoshi Taniguchi
    • 雑誌名

      Road Materials and Pavement Design

      巻: 15 ページ: 892-910

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An X-Ray CT Imaging of Water Absorption Process of Soft Rocks2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sato, O. Aydan
    • 雑誌名

      Unsaturated Soils: Research & Applications

      巻: 1 ページ: 675-678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of diffusion phenomena in the porous media by means of X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      Akira SATO, Koichi IKEDA
    • 雑誌名

      Proc. of 5th International Colloquium on Geomechanics and Geophysics

      巻: - ページ: 9-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] m-focus CT Observation of Stored CO2 in Porous Media by the Histogram Subtraction Method2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato and Koichi Ikeda
    • 雑誌名

      Rock Mechanics for Global Issues _ Natural Disasters, Environment and Energy ARMS8

      巻: - ページ: CCS-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of cracking process of clay cap barrier in landfill using X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Mukunoki, Takahiro Nakano, Jun Otani and Jean-Pierre Gourc
    • 雑誌名

      Applied Clay Science

      巻: 101 ページ: 558-566

    • DOI

      10.1016/j.clay. 2014.09.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydraulic conductivity of GCL subjected to freeze-thaw cycles and the effect of CaCl2 permeation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Mukunoki and T. Maeda
    • 雑誌名

      Proc. of the 10th International conference of Geosynthetics, Berlin

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualisation of grain crushing using micro-focused X-ray CT scanning2014

    • 著者名/発表者名
      Yan, E.M., Shi, Y., Mukunoki, T., Sato, T. and Otani, J.
    • 雑誌名

      Proc. of The International Symposium on Geomechanics from Micro to Macro

      巻: - ページ: 1131-1135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Representative Elementary Volume determination using X-ray Computed Tomography2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Fujiki, C. Nagai, L. Oxarango, and T. Mukunoki, T.
    • 雑誌名

      Proc. of 13th Global Joint Seminar on Geo-Environmental Engineer

      巻: - ページ: 64-70

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地盤材料を対象としたX線CTデータのEMアルゴリズム解析による間隙内流体材料の領域分割と混合率の評価2014

    • 著者名/発表者名
      椋木俊文,藤見俊夫,松本英敏
    • 雑誌名

      地盤工学ジャーナル

      巻: 9 ページ: 555-567

    • 査読あり
  • [学会発表] Analysis of stress intensity factor of semi-circular bend specimen with chevron notch by finite element method2015

    • 著者名/発表者名
      Eqlima Mahdavi , Yuzo Obara, Majid Reza Ayatollahi
    • 学会等名
      平成27年度資源・素材学会春季大会講演要旨集
    • 発表場所
      千葉工業大学(習志野市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28
  • [学会発表] 高吸水膨潤性不織布を用いた破損遮水シートの止水性能の検討2015

    • 著者名/発表者名
      椋木俊文, 福島淳平, 川中直樹, 赤木佑輔
    • 学会等名
      平成26年度土木学会西部支部年次講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県中頭郡西原町)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [学会発表] 地盤内における生体触媒を利用した炭酸塩析出量の評価2015

    • 著者名/発表者名
      弘 楓・椋木俊文
    • 学会等名
      平成26年度土木学会西部支部年次講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県中頭郡西原町)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [学会発表] 水-空気の繰り返し流出入作用を受ける不織布敷設地盤内部の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      永田孝志郎・椋木俊文・松本英敏
    • 学会等名
      平成26年度土木学会西部支部年次講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県中頭郡西原町)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [学会発表] CT画像解析を用いた砂の不飽和浸透特性の評価2015

    • 著者名/発表者名
      塩田絵里加・椋木俊文・藤木祐作・吉永 徹
    • 学会等名
      平成26年度土木学会西部支部年次講演会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県中頭郡西原町)
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-06
  • [学会発表] Inner environmental evaluation of rock sample by X-ray CT measurement technique2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Sato and Koichi Ikeda
    • 学会等名
      8th Asian Rock Mechanics Symposium -Workshop Rock Engineering and Environment-
    • 発表場所
      ロイトン札幌(札幌市)
    • 年月日
      2014-10-13 – 2014-10-13
  • [学会発表] 花崗岩を構成する鉱物粒子の破壊靱性2014

    • 著者名/発表者名
      片岡みなみ、澤城光二朗、伊東孝史、高島和希、尾原祐三
    • 学会等名
      資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2014-09-15 – 2014-09-18
  • [学会発表] DEMによる立坑払出し形状の最適化2014

    • 著者名/発表者名
      池田倖一,佐藤晃
    • 学会等名
      第35回西日本岩盤工学シンポジウム
    • 発表場所
      島原市有明総合文化会館(島原市)
    • 年月日
      2014-08-23 – 2014-08-23
  • [学会発表] 地盤の油汚染の長期化に起因する間隙構造内の流動現象の評価2014

    • 著者名/発表者名
      永井千彩希, 藤木祐作, 椋木俊文
    • 学会等名
      第50回地盤工学会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場(北九州市)
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-17
  • [学会発表] An X-Ray CT Imaging of Water Absorption Process of Soft Rocks, Unsaturated Soils: Research & Applications2014

    • 著者名/発表者名
      A. Sato, O. Aydan
    • 学会等名
      Unsaturated Soils: Research & Applications
    • 発表場所
      Sydeny, Australia
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualization of diffusion phenomena in the porous media by means of X-ray CT2014

    • 著者名/発表者名
      Akira SATO and Koichi IKEDA
    • 学会等名
      International Colloquium on Geomechanics and Geophysics
    • 発表場所
      Ostoraba, Chech Republic
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 花崗岩を構成する鉱物粒子の破壊靭性の評価2014

    • 著者名/発表者名
      澤城光二郎,片岡みなみ,伊東孝史,高島和希,尾原祐三
    • 学会等名
      資源・素材学会九州支部例会講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-30
  • [学会発表] X線CT法 を用いたはつりによるコンクリートの劣化評価2014

    • 著者名/発表者名
      濵地亮,鄭慈恵,尾原祐三,谷倉泉
    • 学会等名
      資源・素材学会九州支部例会講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-30
  • [学会発表] Aquo-Siloxane法の物質拡散抑制効果の分析と評価2014

    • 著者名/発表者名
      池田倖一,佐藤晃
    • 学会等名
      資源・素材学会九州支部平成 26 年度春季例会
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-05-30
  • [備考] X-Earth Center

    • URL

      http://www.civil.kumamoto-u.ac.jp/geox/index.html

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公開日: 2016-06-01  

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