ＹＡＲＯ13 温度－熱く研究，クールに考察－

[3402] 低温下における岩石の熱拡散率と有効間隙率の関係

^○鴨志田直人¹, 阿部正良² (1.岩手大学工学部, 2.岩手大学技術部)

司会:奈良禎太(鳥取大学)

キーワード：飽和含水岩石, 凍結過程, 任意加熱法, 熱拡散率, 間隙率

低温液化燃料の岩盤内貯蔵方式や，積雪寒冷地における岩盤斜面の長期安定性などにおいて必要不可欠である低温下における岩盤の熱伝導解析では，水や氷が内在する岩盤の熱物性値（熱伝導率，熱拡散率，比熱）を把握する必要がある。しかし，低温下における岩石の熱拡散率については報告が少なく，飽和岩石の凍結過程と熱拡散率の変化挙動は未だに明らかとされていない。
本研究では，はじめに，任意加熱法を用いてベレア砂岩の0～-100℃の温度範囲における熱拡散率を計測した。次に，測定したベレア砂岩の熱拡散率と過去に計測した来待砂岩と荻野凝灰岩の熱拡散率を比較し，間隙率の異なる岩石の凍結過程における熱拡散率の変化挙動について検討した。
飽和ベレア砂岩の熱拡散率は，0℃から-30℃に冷却すると急増し，その後-100℃付近まで線形的に増加する挙動を示した。間隙率の異なる飽和岩石の低温下における熱拡散率の温度依存性は，ベレア砂岩（間隙率13%），来待砂岩（20%），荻野凝灰岩（29%）と間隙率の小さい順に大きいことが明らかとなった。