岩石内応力分布可視化法と粒界応力特異性評価

岩石应力分布可视化方法及晶界应力特异性评价

• 批准号: 21686083
• 负责人: 関根 孝太郎
• 金额: $ 7.32万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21686083/
• 关键词: 岩盤工学; 可視化; 残留応力; Crystallization pressure; 光弾性法; 複屈折; 岩石・鉱物・鉱床学

多孔質媒体中の空隙のような閉塞空間において鉱物が成長する場合,鉱物が空隙壁面を押しのけて成長することがある.このような鉱物が周囲の拘束を変形させる力は,Crystallization pressureと呼ばれ,建材として用いられている岩石の風化・破壊や地下における物質移動,岩石の変形,組織等に影響を与えていると考えられている.発生するCrystallization pressureは,鉱物が晶出する際の溶液の過飽和度に依存し,この大きさや性質を評価する多くの実験的研究が行われているが,そのメカニズムを明らかにし,かつ定量評価を行った例は多くない.そこで光弾性法を用いた,塩化ナトリウム結晶が閉塞空間において晶出する際の拘束材料内部の応力分布可視化を通じて,Crystallization pressureの定量評価を行った.PDMSマイクロ流路内で塩化ナトリウム結晶を成長させたところ,過飽和溶液から成長する結晶は,PDMS流路壁面を押しのけることがわかった.また,その結晶成長過程は非平衡であり,時間経過と共に結晶・流路壁面界面の形状が変化する.結晶成長過程においてPDMS流路壁面近傍に生じる複屈折率変化を複屈折率イメージング装置により測定した.結晶成長に伴うCrystallization pressureは,PDMSのリターダンス変化により観察することができることがわかった.リターダンスを元にした有限要素法解析により,Crystallization pressureの定量評価に成功した.

の gap in porous media の よ う な block space に お い て 鉱 content が growth す る occasions, wall を 鉱 content が gap and し の け て growth す る こ と が あ る. こ の よ う な 鉱 content が weeks 囲 の constraint を - shaped さ せ る は, Crystallization Pressure と shout ば れ, building materials と し て in い ら れ て い る の rock weathering, broken 壊 や underground に お け る material movement, rock の - form, organization に influence を and え て い る と exam え ら れ て い る. There is a するCrystallization Pressure は, 鉱 が crystal out す る interstate の に dependent degree of supersaturation of the solution の し, こ の big き さ や nature を review 価 す る more く の be 験 research line が わ れ て い る が, そ の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し, か つ quantitative evaluation 価 を line っ た cases more than は く な い. そ こ で を 弾 sex method using light い た, salt chemical ナ ト リ ウ ム crystallization が block space に お Youdaoplaceholder0 て reveals the visualization of the <s:1> 応 force distribution within the する binding material を through じて,Crystallization Quantitative evaluation of pressure の 価 を line っ た. PDMS マ イ ク ロ flow within で salt chemical ナ ト リ ウ ム crystallization を growth さ せ た と こ ろ, supersaturated solution か ら growth す る crystallization は, PDMS flow wall を detain し の け る こ と が わ か っ た. ま た, そ の crystal growth process は non-equilibrium で あ り, time 経 と に crystallization, total flow wall boundary The shape of the face が changes する. Crystal growth process に お い て PDMS flow wall almost born alongside に じ る after inflectional rate variations change を after inflectional rate イ メ ー ジ ン グ device に よ り determination し た. Crystal growth に with う Crystallization pressure は, PDMS の リ タ ー ダ ン ス variations change に よ り 観 examine す る こ と が で き る こ と が わ か っ た. リ タ ー ダ ン ス を yuan に し た finite element analytic に よ り, Crystallization pressure quantitative evaluation 価に success た.

项目成果

In situ observation of the crystallization pressure induced by halite crystal growth in a microfluidic channel

微流通道中石盐晶体生长引起的结晶压力的原位观察

• DOI: 10.2138/am.2011.3765
• 发表时间: 2011
• 期刊: American Mineralogist
• 影响因子: 3.1
• 作者: Sekine;K.;Okamoto;A.;Hayashi;K.
• 通讯作者: K.

石英脈形成における微細組織発達

石英脉形成的微观结构发育

• 发表时间: 2010
• 作者: 岡本敦;関根孝太郎
• 通讯作者: 関根孝太郎

回折法による岩石中の残留応力・ひずみ評価

用衍射法评估岩石中的残余应力和应变

• 发表时间: 2010
• 期刊: 金属
• 作者: 関根孝太郎;篠田弘造;菖蒲敬久;林一夫
• 通讯作者: 林一夫

放射光による石英脈の残留ひずみ分布測定

使用同步辐射测量石英脉中的残余应变分布

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Hasegawa;S.Noda;関根孝太郎・林一夫・篠田弘造・菖蒲敬久
• 通讯作者: 関根孝太郎・林一夫・篠田弘造・菖蒲敬久