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望月 陽人; 松井 裕哉; 中山 雅; 坂本 亮*; 柴田 真仁*; 本島 貴之*; 城 まゆみ*
Case Studies in Construction Materials, 22, p.e04648_1 - e04648_20, 2025/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Construction & Building Technology)放射性廃棄物の地層処分で使用される低アルカリ性セメントは、長期にわたる処分場の操業期間中に大気中の二酸化炭素による炭酸化や地下水との接触によってその特性が変化する可能性がある。本研究では、フライアッシュとシリカヒュームを混合した低アルカリ性セメント(HFSC)を用いた吹付けコンクリートの化学的特性、微細構造ならびに輸送特性に対して大気中での炭酸化および地下水との接触が与える影響を、幌延の地下研究施設において16年間にわたり調査した。HFSC吹付けコンクリートの炭酸化領域と溶出領域のいずれにおいても、直径約300nm未満の細孔の毛細管空隙率が増加し、全空隙率は非変質領域よりも高くなった。これらの空隙構造の変化は、ケイ酸カルシウム水和物(C-S-H)の脱灰とエトリンガイトの分解に関連していると考えられる。このような変化は、OPC吹付けコンクリートの変質領域では軽微であったことから、本研究の調査条件下において、HFSC吹付けコンクリートは炭酸化や地下水溶出に対する抵抗性が相対的に低いことが示された。しかしながら、HFSCの透水係数は、地層処分に用いられる低pHセメントに求められる機能要件を満たす程度に低かった。
吉田 英一*; 山本 鋼志*; 淺原 良浩*; 丸山 一平*; 刈茅 孝一*; 齊藤 朱音*; 松井 裕哉; 望月 陽人; 城 まゆみ*; 勝田 長貴*; et al.
Communications Engineering (Internet), 3, p.67_1 - 67_10, 2024/05
地下空洞やボーリング孔のような母岩中の水みちの恒久的な閉塞は、例えば、地下を利用する二酸化炭素貯留や放射性廃棄物処分のような多くの地下利用における長期安全性やその効果の維持を確実にするため必要である。通常用いられるセメント系材料による閉塞では、化学的・物理的な性能低下により十分な恒久性を発揮しない可能性がある。天然のカルサイトのコンクリーションの形成に関する研究により、コンクリーション化剤を用いたより恒久的なシーリング技術が開発された。この技術は、地下研究施設の深度350mの坑道近傍に存在する水みちの閉塞のための原位置試験に適用された。その結果、水みちは短期間に急速に閉塞するとともに、地震(M5.4)による攪乱後も再閉塞していた。また、これにより、岩盤は初期の母岩相当まで透水性が低下しており、この方法による閉塞が恒久的でロバストであることが実証された。
友田 陽*; 小嶋 真由美*; Harjo, S.; Gong, W.*; 佐藤 成男*; Ung
r, T.*
Materials Science & Engineering A, 743, p.32 - 39, 2019/01
被引用回数：37 パーセンタイル：85.12(Nanoscience & Nanotechnology)Heterogeneous plastic deformation behavior of 
oriented individual grains-family with respect to the tensile direction in austenitic steels was studied using electron back scatter diffraction (EBSD) and neutron diffraction (ND) measurements. The kernel averaged misorientation value determined by EBSD for a plastically deformed specimen was different in grain to grain, suggesting different dislocation densities. Such insights obtained from the surface observations with EBSD were quantitatively evaluated as bulk-averaged data using ND. The convolutional multiple whole profile fitting (CMWP) for ND profiles has revealed different dislocation densities in oriented grains-families, showing good coincidence with the EBSD results in trend.
城 まゆみ*; 小野 誠*; 中山 雅; 朝野 英一*; 石井 智子*
Geological Society Special Publications, 482, 16 Pages, 2018/09
被引用回数：4 パーセンタイル：33.76(Geology)The phenomena of "piping and erosion" are serious problems for the integrity of the buffer material as an element of engineered barrier systems in geological disposal for high-level radioactive waste. In this study, the outflow behavior and condition in buffer material has been investigated using a test pit drilled in host rock at Horonobe Underground Research Laboratory to acquire the knowledge to consider countermeasures to contain the outflow of the buffer material. The following are results. (1) The phenomena of "piping and erosion" occurred irrespective of injection flow rate. However, when the rate is small, it is considered that buffer material can be self-repairing and the erosion of buffer material can be suppressed. (2) When injection water contains a lot of electrolyte, the surface of buffer material peels off and precipitates, possibly suppressing waterproof performance. (3) It is considered that bentonite pellets are effective for countermeasures against buffering "piping and erosion".
徐 平光; Harjo, S.; 小島 真由美*; 鈴木 裕士; 伊藤 崇芳*; Gong, W.; Vogel, S. C.*; 井上 純哉*; 友田 陽*; 相澤 一也; et al.
Journal of Applied Crystallography, 51(3), p.746 - 760, 2018/06
被引用回数：28 パーセンタイル：89.36(Chemistry, Multidisciplinary)Neutron diffraction texture measurements provide bulk textures with excellent grain statistics even for large grained materials, together with the crystallographic parameters and microstructure information such as phase fractions, coherent crystallite size, root mean square microstrain, macroscopic/intergranular stress/strain. The procedure for high stereographic resolution texture and residual stress evaluation was established at the TAKUMI engineering materials diffractometer. The pole figure evaluation of a limestone standard sample with a trigonal crystal structure suggested that the obtained precision for texture measurement is comparable with the oversea well-established neutron beam lines utilized for texture measurements. A high strength martensite-austenite multilayered steel was employed for further verification of the reliability of simultaneous Rietveld analysis of multiphase textures and macro stress tensors. By using a geometric mean micro-mechanical model, the macro stress tensor analysis with a plane stress assumption showed a RD-TD in-plane compressive stress (about -330 MPa) in martensite layers and a RD-TD in-plane tensile stress (about 320 MPa) in austenite layers. The phase stress partitioning was ascribed to the additive effect of volume expansion during martensite transformation and the linear contraction misfit during water quenching.
津坂 仁和*; 稲垣 大介*; 丹生屋 純夫*; 城 まゆみ*
Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2014/10
The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been promoting the Horonobe Underground Research Laboratory Project in Hokkaido since 2001 to enhance the reliability of relevant disposal technologies through investigations of the deep geological environment in sedimentary rocks of Japan. In the project, investigations on mechanical property of in-situ rock mass were conducted in order to evaluate the methodology to build a mechanical dataset of the rock mass based on the results of laboratory tests using rock cores and borehole logs. In this paper, the methodology to be applied for the surface-based investigation around the URL was studied based on the results of in-situ investigation in the galleries at 250 m and 350 m depths.
青木 智幸*; 真田 祐幸; 城 まゆみ*; 山本 卓也*; 松井 裕哉
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.709 - 716, 2008/09
地下深部の堆積軟岩中の坑道周辺岩盤及び支保の長期挙動について、応力-水連成現象の観点から数値解析的検討を行った。堆積軟岩は、透水係数が小さくかつ空隙率が大きいという特徴を有するものが多く、掘削により周辺岩盤に発生する過剰間隙水圧とその経時的消散による長期的な変形挙動を生じる可能性がある。本研究では、まず幌延深地層研究計画で実施した地表からのボーリング調査で得られたコア(声問層,稚内層)を使用し、三軸試験装置を用いて多孔質弾性パラメータを求めた。次に、これを用いて、円形坑道及び馬蹄形坑道について、堆積軟岩に適応する多孔質弾性論に基づく応力-水連成解析を実施した。その結果、クリープ現象とは異なる、応力-水連成現象に特有の岩盤の変形や支保応力の長期挙動が生じることがわかった。
真田 祐幸; 松井 裕哉; 山本 卓也*; 青木 智幸*; 小川 豊和*; 城 まゆみ*; 藤井 義明*
平成19年度資源・素材学会北海道支部総会及び春季講演会講演要旨集, p.9 - 10, 2007/06
現在、日本原子力研究開発機構は、高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する研究開発の一環として、北海道幌延町で幌延深地層研究計画と称する地下研究施設(掘削深度500m)の建設を伴う研究プロジェクトを進めている。この地下研究施設周辺に分布する岩石は、多孔質でかつ低透水性であるという特徴を有する。このため、岩盤中に坑道を掘削すると、坑道周辺岩盤中に大きな過剰間隙水圧が生じ、坑道周辺の岩盤が不安定になる可能性がある。本研究では、このような水-応力の連成挙動が周辺岩盤及び支保に与える影響を数値解析により検討した。その結果、等方圧でない場合は、坑道奥部に過剰間隙水圧が発生し、かつその消散がゆっくり進むことにより長期に渡る特徴的な坑道の変形が生じる可能性が示唆された。一方、支保工の耐力は発生支保応力に対し、十分な裕度があることがわかった。
小川 豊和*; 青木 智幸*; 城 まゆみ*; 松井 裕哉; 堀井 秀之*
第36回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集, p.39 - 44, 2007/01
地下深部の堆積軟岩中に空洞を掘削する場合、坑道掘削時においても掘削による弾性的な変形に加え時間依存性変形が生じるので、地下施設の合理的な設計・施工,操業時の安全性確保の観点からも時間依存挙動が坑道の安定性に及ぼす影響を評価しておく必要があると考えられる。本論文では、坑道掘削時に生じる地山の時間依存挙動が坑道の安定性に及ぼす影響を調べるために適用した、室内試験・数値解析を組合せた工学的な一手法を紹介する。具体的には、室内クリープ試験結果に基づきレオロジカルモデルのパラメータを決定し、二次元平面ひずみ応力変形解析を実施して、時間依存挙動が坑道周辺岩盤並びに支保の安定性に及ぼす影響を検討した。また、弾性的な変形に対する時間依存性変形の大きさと変形速度に関する指標を定義し、支保設置後からの地山の変形量や支保軸力に及ぼす時間依存性特性の影響を整理した。
山本 卓也*; 青木 智幸*; 城 まゆみ*
JNC TJ5400 2005-002, 200 Pages, 2005/03
JNC-TJ5400-2005-002.pdf:42.65MB
地下深部の堆積軟岩中に建設される地下施設の合理的な設計や施工・操業時の安全確保の観点から、空洞周辺岩盤の長期的な安定性を検討する必要がある。特に、堆積軟岩の時間依存性は未だそのメカニズムに不明な点が多く、重要な検討項目の一つであると考えられる。今年度は、これまでの研究で得られた知見の妥当性を確認しするとともに、平成17年度の地下施設建設に伴う地質環境変化予測の一環として、特に「ひずみの局所化」が生じた場合の空洞周辺岩盤中の掘削影響評価の考え方および支保等に与える影響を検討するための室内試験および解析評価を実施した
山本 卓也*; 青木 智幸*; 瀧 治雄*; 城 まゆみ*
JNC TJ5400 2003-005, 190 Pages, 2004/02
JNC-TJ5400-2003-005.pdf:37.41MB
無し
山本 卓也*; 青木 智幸*; 瀧 治雄*; 城 まゆみ*
JNC TJ5400 2003-001, 120 Pages, 2003/06
JNC-TJ5400-2003-001.pdf:14.04MB
地下深部の堆積軟岩中に建設される地下施設の合理的な設計や施工・操業時の安全確保の観点から空洞周辺岩盤の長期的な安定性を検討する必要がある。特に、堆積軟岩の時間依存挙動は未だそのメカニズムに不明な点が多く、重要な検討項目の1つであると考えられる。今年度は、時間依存挙動(ここでは、掘削直後から生じる短期変形とその後の長期変形を指す)が支保や坑道周辺岩盤の安定性に及ぼす影響を検討するための予備解析および室内クリープ試験を実施するとともに、今後の調査試験計画の策定を行なった。「予備解析」では、昨年度のHDB-2孔の泥岩コアを用いた室内試験結果から物性値を決定し、坑道掘削時の時間依存挙動の解析的検討を行なった。また、時間依存挙動を表す指標(クリープ変形指標・時間指標)を提案し、それらの指標で坑道掘削時の時間依存挙動が顕著な条件での感度解析を行い、支保の安定性とそれらの指標との関係を示した。さらに、昨年度の研究結果に基づき、超長期後の坑道周辺岩盤物性を想定したモデル(残留状態の強度特性を持つ弾塑性体)を提案し、その状態で岩盤・埋め戻し材の挙動を解析的に検討した。昨年度の超低速での三軸圧縮試験で見られた過剰間隙水圧の発生・消散について、応力-浸透連成解析を実施し、クリープ現象との違いについて考察した。「室内クリープ試験」では、昨年度HDB-2孔の岩石コアの三軸クリープ試験を実施したが、今年度はHDB-1孔の岩石コアについて1ヶ月程度の一軸長期クリープ試験を実施し、この試験結果より、昨年度と同様に数種のレオロジーモデルのパラメータを決定した。また、一軸クリープ試験結果から求めたパラメータを、三軸試験から求めたパラメータと比較し、昨年度用いたモデルの適用性等に関する知見を得た。「調査・研究計画の策定」では、昨年度提案した計画に、本年度の予備解析で得られた知見を加味し、原位置試験を含むより具体的な調査・試験計画案を策定した。
下茂 道人*; 山本 肇*; 城 まゆみ*; 山上 順民*; 文村 賢一*; 熊本 創*; 五十嵐 孝文*
JNC TJ7440 2005-083, 991 Pages, 2003/01
JNC-TJ7440-2005-083.PDF:130.74MB
東濃地科学センターにおける超深地層研究所計画では,これまで,深度約1,000mの試錐孔を用いた各種試験が実施され,それらの調査結果をもとに深部地下の水理・地質構造の評価ならびにモデル化が進められている。しかし,試錐調査結果は平面的には点のデータであることから,構築された水理地質構造モデルの妥当性を検証するためには,周辺地盤の三次元的な場における水理的連続性の情報が不可欠である。 本年度は,広い領域での水理的連続性および透水性に関する情報を取得することを目的とし,超深地層研究所計画用地内(以下,試験サイト)に削孔された深度約1000mのMIU-2号孔において,長期(10日間
2週間程度)の揚水試験を行った。 本試験結果により,試験サイト内の各試錐孔で検出されている透水性割れ目の孔間での連続性が確認されたとともに,すでに構築された水理地質構造モデルの妥当性の検証ならびに改良のための貴重なデータを取得することができた。
山本 卓也*; 青木 智幸*; 瀧 治雄*; 城 まゆみ*
JNC TJ5400 2003-004, 73 Pages, 2000/02
無し
中山 雅; 三浦 律彦*; 石田 知子*; 竹田 宣典*; 丹生屋 純夫*; 城 まゆみ*
no journal, ,
幌延深地層研究センターの地下施設(幌延URL)で実施する人工バリア性能確認試験)では、実物大の模擬人工バリアを設置し、坑道の埋め戻しまでを行う計画である。坑道の埋め戻し部を閉塞するために設置するプラグコンクリートは、原子力機構が開発した低アルカリ性セメント(HFSC)を使用する。HFSCは幌延URLの水平坑道において吹付けコンクリートとしての使用実績はあるが、プラグのような構造躯体に対する施工実績はない。本報では、人工バリア性能確認試験でのプラグに必要とされる要件を整理し、それらを達成する配合の検討結果について報告する。
小野 誠*; 本島 貴之*; 白瀬 光泰*; 横山 聡*; 城 まゆみ*; 石井 智子*; 中山 雅; 大野 宏和
no journal, ,
原子力環境整備・資金管理センターと日本原子力研究開発機構は、幌延URLの深度350m調査坑道の試験坑道5において、緩衝材の流出に関する原位置試験を共同研究として実施している。本検討は人工バリア性能の大幅な低下を引き起こす恐れがある緩衝材の流出現象を原位置で把握し、流出を防止する対策工の検討のために実施した。竪置きの処分孔を模擬した直径約60cmの試験孔に緩衝材を設置し、流量や水圧を制御するために亀裂を模擬したボーリング孔から注水を行って緩衝材流出現象の発生条件を把握した。
渥美 博行*; 升元 一彦*; 石井 智子*; 城 まゆみ*; 中山 雅; 大野 宏和
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物地層処分施設において、処分孔への地下水流入は緩衝材の流出をもたらし、人工バリアとしての機能に影響を与えることが懸念される。本稿では処分孔への地下水流入を低減させるグラウト等の工学的止水対策の効果について、解析的検討を行った結果について報告する。現実的な検討を行うために、幌延URLの実測調査データに基づき、割れ目をモデル化した水理地質構造モデルを構築することとし、割れ目ネットワークモデルによる解析的検討を行った。
城 まゆみ*; 岩谷 隆文*; 川久保 政洋*; 石井 智子*; 小野 誠*; 中山 雅
no journal, ,
本研究は、人工バリアの健全性確認を目的として緩衝材流出の抑制について検討したものである。幌延深地層研究センターの地下施設での実地下環境において緩衝材流出試験を実施した。緩衝材の大きさは縮小スケール(高さ30cmから1m)とし、試験孔壁面から地下水の流量を調整して試験を実施した。本試験において、緩衝材の流出抑制に関する方法を検討するために必要なデータ取得を実施した結果について報告する。
白瀬 光泰*; 石井 智子*; 小林 一三*; 城 まゆみ*; 小野 誠*; 中山 雅
no journal, ,
日本における有望な地層処分概念のひとつに、竪置き方式があり、竪置き方式では、処分孔壁と緩衝材の外側との間に一定の隙間(ギャップ)が存在する。緩衝材の処分孔への定置後、緩衝材が地下水と接触して膨潤することによって期待する機能(自己シール等)が発揮されて、この機能によって緩衝材外側と岩盤とのギャップが埋められることとなる。しかしながら、緩衝材が膨潤して機能を発揮する前に、岩盤と緩衝材の外側のギャップを流れる処分孔内湧水の状況によっては、孔内湧水と接触する緩衝材表面からベントナイトが孔外へ流出する可能性があり、人工バリアの機能低下につながる可能性が危惧される。上記の課題に対し、RWMCでは、竪置き・ブロック方式を対象とし、緩衝材の流出が期待する機能に与える影響の程度を把握するとともに、緩衝材の流出抑制に資する工学的対策の研究を進めている。工学的対策の研究の一つとして、RWMCは、緩衝材の定置直後に人工的な給水を行って膨潤させるプレハイドレーションに関する試験を実施した。
徐 平光; 小島 真由美*; 井上 純哉*; 城 鮎美; 秋田 貢一; 南部 将一*; 鈴木 裕士; Harjo, S.; Gong, W.; 友田 陽; et al.
no journal, ,
Monolithic low carbon martensite steel is rarely applied as an important structural sheet material because of its very low tensile ductility. Recently, some austenite-martensite multiphase steels with proper multilayer structure design have been found to possess a high uniform elongation similar to the commercial high strength steel sheets (such as DP590) even at a double tensile strength. It is valuable to clarify why the martensite in the multiphase multilayer condition may approach a much higher ductility than that in the monolithic condition through high statistical texture measurement. The monolithic martensite during uniform deformation shows similar deformation characteristic to the monolithic ferrite in IF steel. However, for the martensite in multiphase multilayered condition, it is found that the main crystallographic orientation of martensite layer from {111}
112
component at 0% tensile strain rotated to {111}110 component at 15% tensile strain through the transition of {556}1-75+{221}01-2 split texture components. It suggested that the inter-layer constraint in multiphase multilayered steel induced such difference in martensite during tensile deformation, which finally resulted into much higher elongation than the monolithic martensite steel.
