報告書番号

N10015

タイトル（和文）

締固めたベントナイトの吸水膨潤過程のモデル化（その１) － 膨潤圧に及ぼす試験条件の影響の数値シミュレーション －

タイトル（英文）

Modeling swelling process of compacted bentonite (part 1) - Numerical simulation on effects of test conditions on swelling pressure -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

放射性廃棄物処分では，施設の構成要素の一つとして締固めたベントナイト系材料を用いることが検討されている．ベントナイト系材料の重要な機能である膨潤性は，ほとんどの場合，室内試験結果により評価されている．ところが，室内試験結果にはばらつきがあるため，このことが設計・評価上の不確実性を増大させている．そのため室内試験結果のばらつきの原因を調べる研究が行われ，試験装置の違いが特に大きな影響を与えることが明らかとなった．本研究では，ベントナイトの不飽和膨潤モデルを提案し，3つの試験条件（試験装置の変形性，供試体高さならびに初期含水比）が膨潤圧に及ぼす影響は数値シミュレーションで説明できることを明らかにした．また，測定された膨潤圧のばらつきは，試験装置の変形性と供試体高さの違いにより説明できることを明らかにした．

概要 （英文）

In the current concept of repository for radioactive waste disposal, compacted bentonite as well as bentonite-based material will be used as an engineered barrier mainly for inhibiting migration of radioactive nuclides. In most cases, swelling pressure is one of the most important characteristics of bentonite as an engineered barrier. However results of laboratory tests of swelling pressure often vary considerably even if index parameter, such as effective clay density, is constant. Thus, the joint study with JAEA for specifying causes of the variability was conducted, revealing that difference among swelling pressure test apparatuses was the most influencing factor.
In this study, swelling model of unsaturated bentonite is proposed for simulating the effects of three test conditions, which are deformability of swelling pressure test apparatuses, height of specimens and initial water content, on measured swelling pressure. Consequently, it is revealed that the effects of three test conditions on swelling pressures can be simulated by the model and that scattering of measured swelling pressure is mostly attributable to deformability of swelling pressure test apparatuses and height of specimens.

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