1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05452320
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
菅原 勝彦 熊本大学, 工学部, 教授 (60109668)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 智晴 熊本大学, 工学部, 助手 (70207950)
小池 克明 熊本大学, 工学部, 助手 (80205294)
尾原 祐三 熊本大学, 工学部, 助教授 (50135315)
金子 勝比古 熊本大学, 工学部, 助教授 (20128268)
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| Keywords | 風化 / 凍結融解 / 岩石強度劣化 / X線CTスキャナ / 弾性波速度 / 徴小硬度 |
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| Research Abstract |
氷川鉱山天祖山切羽などにおける最近の石灰石斜面大崩壊を契機に、露天掘斜面の安定性、とくに、岩石の風化を考慮に入れた長期安定性の評価が重要かつ緊急な問題となっている。しかし、岩石の風化に関しては、圧縮強度、引張強度などのマクロな強度変化に議論が集中しており、その原因である岩石内部の風化・劣化構造の分析および風化機構の解明はなされていないのが現状である。
本研究では、凍結融解の繰り返しによる岩石の物理的風化機構の解明を目的とし、一速の室内実験を実施した。得られた成果はつぎのようである。
1.砂岩、安山岩の重量欠損は、凍結融解により試料の表面風化が著しく進行し、表面の剥離・脱落が断続的に起こった結果であり、重量欠損が開始するサイクル数は、弾性波速度が低下し始める時点とほぼ一致することより、岩石の耐久性を示す有用な指標であることを明らかにした。
2.X線CTスキャナにより得られたX線透視像により、試料表面部に同心円を描いて複数の周方向クラックが入っており、これらが半径方向の短いクラックで連結されると剥離・脱落する様子が観察された。また、この円筒状クラックの発達が凍結と融解の繰り返しによる風化を特徴づけていることを示した。
3.試料より切り出した円盤状試料に対して、厚さ方向の弾性波速度および微小硬度の測定を行った。その結果、ミクロな風化は表面から中心部まで進行しているが、特に表面近傍が著しいことを明らかにした。
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