結晶質岩の疲労劣化における構造的劣化促進要因の解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K06924
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 陳 友晴 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (80293926)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 岩石試験 / 疲労 / 結晶質岩 / クラック / 顕微鏡観察

Outline of Annual Research Achievements

長期にわたり徐々に進行する岩盤の劣化メカニズムはとくに解明の急がれる重要な課題である。そこで、本研究では、長期にわたり繰り返される圧縮応力の変化によってもたらされる岩盤の疲労劣化について、内部に進行するクラックの発生・進展を詳細に観察、解析することにより、疲労劣化に特徴的な劣化メカニズムの理解を目指す。
研究期間内に目指す具体的な目標は、工学的に重要な岩種の１つである結晶質岩を対象として、室内試験を行って疲労劣化プロセスを解析し、疲労劣化を促進する構造的な要因を推定することである。とくに、圧縮破壊強度の50-70%程度を最大載荷応力とした条件で岩石の疲労劣化について解析を行い、構造的な劣化促進要因の特定を目指す。
本年度は、まず試験に供する結晶質岩の岩石サンプルの選定を行い、サンプルの個体差による実験結果のばらつきを極力抑えるために、内部状態のばらつきがなるべく少ないサンプルを作成、選定することを行った。つぎに、重要な指標となる劣化段階の判定について、これまで、サンプルに貼付したひずみゲージによるひずみ挙動を参考にしながら劣化段階を判定する手法を取り入れていたが、これにデジタル画像撮影・解析を組み合わせる手法を検討した。
これらの検討結果を、実実験において検証の予定であったが、最終的に実験システムの調整が上手くいかなかったことから、試験実施ができず次年度に繰り越すこととした。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

試験に供する結晶質岩の岩石サンプルの選定、実験結果のばらつきを抑えるために内部状態のばらつきが少ないサンプルの作成・選定を行った。また、劣化段階の判定を精度よく行う手法の検討を行った。しかしながら、実験システムの調整が上手くいかなかったことから、予定していた試験実施を次年度に繰り越すこととした。
平成28年度中にこれらの検証を行うことができなかったことから、研究遂行が若干遅れていると判断せざるをえない。実験後の解析手法は、これまでの研究で概ね確立されているので、計画の大きな遅れにはならないと予想している。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度に予定していた実験条件の設定は、これまでに代表者が行ってきた試験を参考に、推定一軸圧縮強度の70%を最大応力とし、結晶質岩（珪岩）について試験を行うというものである。平成29年度は、まずこの実験条件を満足する実実験を実施し、珪岩と花崗岩の劣化状況の違いについて、比較検討する。
疲労試験は、試験を実施するのに長期間を必要とすることから、今後の実験実施については、試験システムの不具合解決を最優先し、順調な研究遂行スケジュールに回復したい。

Causes of Carryover

一部の実験システムの調整が上手くいかなかったことから、実実験の試験実施を次年度に繰り越すこととした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

実験・計測システムの調整費用として使用する。また、実験実施にともない、予定した消耗品等の物品で使用する。