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J-GLOBAL ID：202202227685197081   整理番号：22A1144076

低温下における飽和含水岩石の熱拡散率に及ぼす間隙水の影響

Effect of Pore Water on the Thermal Diffusivity of Water-Saturated Rocks at Extremely Low Temperatures

著者 (2件)： 鴨志田直人 (岩手大学理工学部 システム創成工学科社会基盤・環境コース) ,  大河原正文 (岩手大学理工学部 システム創成工学科社会基盤・環境コース)
資料名： 材料  (Journal of the Society of Materials Science, Japan)
巻： 71  号： 3  ページ： 214-220(J-STAGE)  発行年： 2022年 
JST資料番号： F0385A  ISSN： 0514-5163  CODEN： ZARYA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 現在,低温での岩石の熱拡散率に及ぼす間隙水の影響は明らかでない。本研究では,Berea砂岩層(気孔率12.8%)とHimekami花崗岩(1.09%)の熱拡散率を,任意の加熱方法を使って測定した。その結果,飽和Himekami花崗岩(約100%水飽和)の熱拡散率の変化は,乾燥花崗岩(約0%)で観察されるように,連続的かつ徐々に増加した。しかし,室温から-10°Cまで冷却すると,飽和Berea砂岩の熱拡散率は,連続的かつ徐々に増加する乾燥砂岩とは対照的に,不連続的かつ急速に増加した。続いて,鴨志田ら(2013)によるのと同じ方法を使って測定されたKimachi砂岩(気孔率20.2%)とOgino凝灰岩(28.7%)の結果と比較することにより,飽和岩石の熱拡散率に及ぼす気孔率と細孔構造の影響を凍結プロセスにおいて調べた。結果は,飽和岩石の冷却プロセスにおける熱拡散率の変化は,岩石の水含有量(多孔度)ではなく,細孔構造(細孔径分布)に依存することを示した。したがって,BereaやKimachi砂岩のようなマクロポアを含む岩石は,粒子分散複合体(岩石形成鉱物がマトリックスで,細孔が粒子である)と見なすことができる。したがって,冷却プロセスにおける熱拡散の変化した挙動は,細孔径分布と岩石形成鉱物の熱物理的特性を測定することにより推定することができる。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *岩石 ,  *含水鉱物 ,  *温度伝導率 ,  *間隙水 ,  砂岩 ,  花崗岩 ,  *空隙率 ,  凝灰岩 ,  *細孔構造 ,  凍結 ,  含水量 ,  細孔径分布 ,  穴 ,  分散【dispersion】 ,  粒子 ,  複合体 ,  低温
準シソーラス用語： マクロポア ,  気孔率 ,  水含有量 ,  多孔度 ,  *熱拡散率 ,  粒子分散

著者キーワード (1件)： 花崗岩砂岩凝灰岩の低温熱拡散率選択加熱法 間隙水不凍水孔径分布粘土鉱物

分類 (2件)： 岩石学一般  (DE07010X) ,  固体中の拡散一般  (BL06021L)

引用文献 (32件)：

• 1) Y. Inada and N. Yagi, “Thermal properties of rocks at low temperatures”, Journal of the Society of Materials Science, Japan, Vol.29, No.327, pp.1228-1233 (1980).
• 2) Y.J. Yao and E. Yanagisawa, “Teionji no iwa no netsuteki seishitsu ni tuite”, Proceedings of the 44th Annual Conference of the Japan Society of Civil Engineers (III), pp.882-883 (1989).
• 3) Y.J. Yao, S. Koga and S. Kadota, “Study on thermal properties of rock mass at low temperature and its evaluation”, Journal of the Technical Laboratory of the Fujita Corporation, No.27, pp.43-48 (1991).
• 4) T. Ogawa, K. Fukui, H. Kiyohashi and Y. Osato, “Teionka ni okeru ganseki doshituzairyou no netsubussei sokutei shisutemu”, Taisei Kensetsu Gijyutsu Kenkyuujo Hou, No.27, pp.367-376 (1994).
• 5) Y. Inada, N. Kinoshita, S. Seki, T. Matsuo, A. Nariyuki and K. Ochi, “A few remarks on thermal behavior of rock mass around openings affected by low temperature”, Doboku Gakkai Ronbunshu, Vol.1996, Issue 547, pp.211-220 (1996).

タイトルに関連する用語 (5件)： 低温 ,  飽和 ,  岩石 ,  熱拡散率 ,  間隙水