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Temperature effects on the geo-environment: Speciation of metals and soil structure

温度对地质环境的影响：金属形态和土壤结构

基本信息

批准号：
21H01426
负责人：
高井敦史
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

力学特性への影響に関連して，複数の工業粘土と自然粘土に対し，温度条件や間隙水を変化させてコンシステンシー試験，圧密試験を実施した結果，次のことを明らかにした。1) 粘性土の圧密係数は温度が高くなるほど増加し，その上昇の程度は間隙水の粘性の変化率が支配的である。間隙水の粘性に基づいた計算上の圧密係数は23℃の時と比較すると17℃，35℃，50℃，65℃ではそれぞれ0.87倍，1.27倍，1.65倍，2.12倍となり，加温による圧密促進効果が認められる。2) 粘性土の液性限界は温度の影響を受けて変化することが確認された一方，塑性限界には温度依存性が見られない。液性限界の温度依存性は，粘土毎に異なっており，それには膨潤性粘土の活性が寄与していることが考えられる。3) 本試験の温度範囲（23～50℃）では，粘土の活性度と圧密係数には相関がある。圧密係数は粘土の活性度が高くなるほど低下するが，活性度が1.0以上になると圧密係数はほぼ一定値に収束する。溶出特性への影響に関して，40℃と20℃の恒温条件で，自然由来の重金属等を含有するドレライトと泥岩を用いてカラム式とバッチ式の溶出試験を行い，次の結果を得た。1) 泥岩を用いたカラム試験の結果，40℃でのヒ素とフッ素の最大溶出濃度は，それぞれ20℃の約3.53倍，約0.73倍であった。フッ素は高温条件で濃度の低下が確認された。2) ドレライトを用いたカラム試験の結果、40℃条件でのホウ素最大溶出濃度は20℃の約1.75倍を示し，バッチ試験でも同様の傾向が見られた。3) 公定法で定められている6時間振とうのバッチ試験のみでは岩石の総溶出関与量を適切に評価できない可能性が示唆された。

The mechanical properties of a number of industrial and natural clays are related to temperature conditions, pore water, temperature, pressure, and density. 1)The coefficient of viscosity of cohesive soil increases with temperature, and the degree of increase is dominated by the viscosity change rate of interstitial water. The pressure density coefficient calculated on the viscosity basis of interstitial water is 0.87 times, 1.27 times, 1.65 times and 2.12 times higher than that of 17℃, 35℃, 50℃ and 65℃ at 23℃. 2)While it is recognized that the liquid limit of cohesive soil is affected by temperature, the plastic limit is also dependent on temperature. The temperature dependence of the liquid limit is different from that of the clay, and the activity of the swelling clay is dependent on the temperature. 3)The temperature range of this experiment (23~50℃) is related to the activity and pressure density coefficient of clay. The density coefficient of the clay is higher or lower, and the density coefficient of the clay is higher or lower than 1.0. The influence of dissolution characteristics is related to the constant temperature condition of 40℃ and 20℃. The dissolution test of heavy metals and mudstone from natural origin is carried out in the middle of the test, and the results are obtained. 1)The maximum dissolution concentration of vitamin C at 40℃ was about 3.53 times that at 20℃, and about 0.73 times that at 20℃. Low concentrations of vitamin C under high temperature conditions were confirmed. 2)The maximum dissolution concentration at 40℃ was about 1.75 times higher than that at 20℃, and the same tendency was observed in the experiment. 3)The method of determination is to determine the probability of occurrence of 6-hour vibration and to evaluate the probability of occurrence of 6-hour vibration.