黑料网

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网博物馆の吉田 英一 教授、山本 鋼志 特任教授、同大学大学院环境学研究科の丸山 一平 教授、淺原 良浩 准教授と大成建設株式会社の研究グループは、炭酸カルシウムを主成分とする球状コンクリーション^注1）の形成プロセスを応用し、コンクリーション化剤を用いた地下环境での岩盘亀裂シーリング実証试験を行い、数ヶ月～１年弱でトンネル周辺岩盘中の亀裂をシーリングし、地下水の涌水抑制に成功しました。
今回、开発したコンクリーション化剤（コンクリーションシード）を用いて、幌延深地层研究センター（北海道幌延町）の地下环境で、亀裂シーリング実証试験を１年かけて行いました。実験は、地下350尘のトンネル掘削によって生じたトンネル周辺岩盘中の地下水の流れが多い亀裂を、コンクリーション化剤でシーリングし、地下水の涌出を抑制する目的で行ったものです。今回开発したコンクリーション化剤を用いて、幌延深地层研究センター（北海道幌延町）の地下环境で、コンクリーション化による亀裂シーリング実証试験を１年间かけて行いました。
この结果、コンクリーション化による炭酸カルシウムの亀裂シーリングが持続的に进行し、透水性が约1年で実験开始直前の1/100?1/1000に减少し、地下水の抑制効果が持続的に进行することを确认でき、実用化の目処が付きました。
开発した技术は、コンクリーション化を促进する元素が、岩盘中の亀裂や空隙に浓度勾配で広がり、地下水と反応して炭酸カルシウムとして沉殿?シーリングし闭塞するというものです。岩盘中の高い地下水圧に影响されることなく、元素レベルの微细な空隙までシーリングさせることが可能であり、また、シーリングする炭酸カルシウムの结晶（方解石）は、环境中に豊富に存在する「自然の素材」であり、环境変化にも强く非常に安定した鉱物です。
この手法は、放射性廃弃物の地下隔离?処分、二酸化炭素の地下贮留、石油の廃孔シーリングのほか、道路?鉄道トンネル周辺岩盘の地下水抑制などといった地下环境を活用する様々なニーズに応用可能であり、今后の幅広い技术への展开が期待されます。

【ポイント】

?自然の岩盘（地层）中で形成される、炭酸カルシウム（颁补颁翱3)を主成分とする球状コンクリーションの形成メカニズムを応用した长期止水技术「コンクリーション化剤」（コンクリーションシード：民间化学メーカーとの共同开発）を开発した。
?开発した「コンクリーション化剤」に関する特许を取得し、実际の地下岩盘?トンネル（坑道）で、地下水を涌出する地下坑道（トンネル）周辺岩盘中の亀裂?空隙を対象にシーリング効果の実証试験を行い、止水効果を确认した。

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【用语説明】

注1）球状コンクリーション：
炭酸カルシウムや鉄酸化物などを主成分とする地层中（堆积岩のみ）で见出すことのできる球状の岩块。

【论文情报：コンクリーション化プロセスに関する代表论文】

雑誌名：Scientific Reports (2018)
論文名：Generalized conditions of spherical carbonate concretions formation around decaying organic matter in early diagenesis.
著者：H.Yoshida, K.Yamamoto, M.Minami, N.Katsuta, S.Sirono, & R.Metcalfe
顿翱滨：10.1038/蝉41598-018-24205-5
鲍搁尝：

【研究代表者】

【関连情报】

　～Researchers' VOICE～No.18 吉田 英一 教授に一問一答！