S2: 岩石-水相互作用 （スペシャルセッション）

[S2-05] MgO-H₂O系における反応誘起破壊と透水率の時間発展

「発表賞エントリー」

*笠原 久夢¹、宇野 正起¹、岡本 敦¹、土屋 範芳¹ (1. 東北大学大学院・環境科学研究科)

キーワード：吸水反応、反応誘起破壊、透水率

体積膨張反応により生じる応力が反応誘起破壊・透水率上昇を引き起こし、反応が促進される。一方、体積膨張反応にもかかわらず破壊が生じず，流体供給や反応の進行が抑制される反応帯も報告されている (Centrella et al., 2015)。こうした極端な力学・水理学応答の違いは、熱力学的平衡論では説明できず，その相互作用のメカニズムは未だに明かになっていない。
　本研究では、吸水反応に伴う反応誘起破壊と透水率挙動の相互作用の解明を目的として流通式水熱実験を行った。試料はぺリクレース(MgO)で、初期流体圧5.0 MPa、封圧Max50 MPa、温度100 ~ 200 °C内で設定した。封圧20 MPaにおいて、高空隙率の試料では温度ごとに透水率挙動が変化した。低空隙率の試料では、200 °Cにおいて、透水率の上昇が確認された。また、CTによりネットワーク上に発達したき裂が観察された。
　本研究では、以前行った反応誘起応力測定実験の結果と本実験の結果から考察を行い、体積膨張反応における反応誘起破壊と透水率挙動変化の関係とその支配要因に関して議論を行う。