JAEA-Research-2010-034.pdf:16.23MB - JAEAの研究開発成果 ...
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質量<br />
質量分率<br />
体積分率<br />
<strong>JAEA</strong>-<strong>Research</strong> <strong>2010</strong>-034<br />
表 3.3-4 液状水と蒸気水の質量、質量分率、体積分率の一覧<br />
液状水 蒸気水 計<br />
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3.4 力学特性<br />
3.4.1 力学挙動の支配方程式<br />
力学特性は静的条件を仮定した運動量保存則に基づく全応力のつり合い条件から導出されてい<br />
る。有効応力における温度の影響は等方線形弾性地盤に対する Duhamel-Neuman の関係を適用し、<br />
かつ、緩衝材中への地下水の浸潤に伴って生じる膨潤応力は密度や間隙率等の材料の物理特性を<br />
変化させ、それに応じた連成プロセス(透水特性、溶質移動、地球化学反応等)にも変化をもた<br />
らすことが予想されることから、浸潤に伴う膨潤変形が考慮されている。なお、不飽和領域にお<br />
ける間隙水圧は膨潤応力に比べて小さいことから無視している(大西ほか、1986; 操上ほか、2004)。<br />
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(3.4-1)<br />
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ここに、�は飽和のときに 1、不飽和のときに 0 となるスイッチ関数、E は弾性係数、�sw は膨<br />
潤応力、p は間隙水圧、u は変位、�ij はクロネッカーのデルタ、�は熱応力に関するパラメータで、<br />
�、�は Lamé の定数、�m は媒体密度、fi は物体力である。<br />
式(3.4-1)の膨潤応力には、Komine and Ogata (2003)によって提案された膨潤評価モデルを採用し<br />
た。この膨潤評価モデルは Gouy-Chapman の拡散二重層理論および van der Waals 力の考え方に、<br />
最大膨潤率とモンモリロナイトの膨潤体積ひずみの関係式および膨潤体積ひずみと二粘土粒子間<br />
距離の関係式を導入しモデルであり、ベントナイトと砂などの配合比だけでなく、ベントナイト<br />
に含有される陽イオンの種類や組成を考慮することが可能である。また、この式の中には周辺環<br />
境条件の変化を考慮してベントナイト中のイオン濃度を補正する手法、およびベントナイトの比<br />
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