2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of neutron diffraction method for structural engineering research on reinforced concrete
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15K04738
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
秋田 貢一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, ディビジョン長 (10231820)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 裕士 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, リーダー (10373242)
楠 浩一 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00292748)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 中性子回折 / 鉄筋コンクリート / 付着 / 応力測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、低波長の得られる高強度モノクロメータを開発するとともに、多重度因子を考慮した最適測定条件を見出し、角度分散中性子回折法による鉄筋コンクリートの付着力測定の精度向上を目的とした。得られた成果を以下に示す。
（１）大強度陽子加速器施設（J-PARC）の物質・生命科学実験施設（MLF）にある工学材料回折装置（TAKUMI）により測定した鉄筋のひずみ分布測定結果について、回折面ごとにひずみ分布を整理した結果、211回折よりも高次の回折面（多重度因子が24以上）を用いることで、測定精度が向上することを明らかにした。
（２）研究用原子炉JRR-3に設置された中性子応力測定装置RESA-1において、211回折よりも高次の回折面のひずみ測定を実現できる、自動集光モノクロメータシステム（単色化機構）を開発した。
（３）理化学研究所の小型中性子源RANSを用いて、開発した自動集光モノクロメータシステムの実験的検証を行った。その結果、①モノクロメータ結晶として、シリコンウエハ積層型結晶を用いることで、従来のバルク結晶と同等あるいはそれ以上の中性子ビーム強度が得られる可能性があること、②積層するシリコンウエハの枚数を増加させることにより、比例的に中性子ビーム強度が増加すること、③開発した集光機構により垂直・水平方向の同時集光が可能であることを確認した。よって、本研究において開発したモノクロメータシステムをRESA-1に導入することで、鉄筋コンクリートの高精度付着応力度測定が可能になると考えられる。
（４）中性子回折法による鉄筋コンクリート構造力学研究への展開の取り組みの一つとして、鉄筋コンクリートの曲げ付着挙動解析や、あと施工アンカーの付着応力度評価を行い、中性子回折法がこれらの付着応力度評価に有効な測定手段であることを明らかにした。
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