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[2305-19-03] （学生発表：学士課程）ベントナイト層の透水性に関する数値解析 －砂層，粘土層，混合層を含む統一的な透水モデルの検討－
司会者：和嶋 隆昌（千葉大学）
キーワード：数値解析、透過率、ベントナイト
TRU廃棄物の地層処分における緩衝材としてベントナイト系材料が提案されている.安全な地層処分のためには緩衝材の透水性を知ることが重要であるが,ベントナイトは粘土粒子,および砂やシルトのようなシリカ粒子で構成されることが知られている.本研究では,このような砂－粘土混合層の透水性を明らかにすることを目的とした数値解析を行った.一般に,砂層と粘土層の透水係数はそれぞれ異なる空隙率の関数で表されることが知られている.そこで,数値解析により砂層を模した球充填層,粘土層を模した円板粒子層,およびそれらの混合物である球－円板混合層を作成し,粒子層の透水性に寄与する空隙特性の評価を試みた.それぞれの粒子層中の空隙に対して,屈曲度,有効空隙率,および比表面積を算出し,粒子の形状やマクロな構造によってこれらの空隙特性量がどのように変化するのかについて調べた.球充填層と円板粒子層に関しては,空隙特性量から求めた透過率が砂層および粘土層の実験結果と定量的に一致した.今後は,各粒子層において空隙特性量をモデル化し,砂層,粘土層および砂－粘土混合層中の透水性に関する統一的なモデルの構築を目指す.
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