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

2018 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 – 2020-03-31
• 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動によってもたらされる岩盤の疲労劣化について、内部に発生する欠陥やクラックの進展を詳細に観察、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、室内試験を行うことにより、疲労劣化のプロセスを解析し、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、通常の載荷試験では欠陥があまり進展しないと考えられている一軸圧縮強度の50-70%程度を最大載荷応力とした条件で疲労試験を行い、岩石の疲労について解析を行い、疲労劣化に特徴的な構造的な劣化促進要因の特定を目指す。これまで、内部状態のばらつきがなるべく少ないサンプルを作成、選定することを行い、内部の劣化状況を定量的に解析するためのマイクロフォーカスX線CTによる選定試料の撮影などを行った。さらに、実験における劣化段階の判定について検討を加え、サンプルに貼付したひずみゲージによりひずみ挙動を参考に劣化段階を判定する手法を採用することとし、この手法の高精度化を検討した。ところが、実験システムのデータ取得機器の不具合の可能性が判明し、影響を検討した結果、研究期間を１年延長し、実験システムを再検証の上、より精度の高い実験を行い、解析をすすめることとした。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been 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、実験システムのデータ取得機器の不具合の可能性があり、研究期間を１年延長し、再検証の上、より精度の高い実験を行うこととした。このようなことから、研究遂行が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、これまでの詳細な検討を踏まえて、適当な実験条件を設定し、研究計画を完遂したい。さらに、劣化状況の観察のためのマイクロフォーカスX線CTによる試料の内部撮影が有効である可能性が示唆されたことから、これらの成果も研究の解析に組み込む予定である。

Strategy for Future Research Activity

実験システムのデータ取得機器の不具合を解消し、より精度の高い実験を行い、研究を遂行する予定である。実験後の解析手法は、これまで行ってきた研究で概ね確立されているので、これまでの詳細な検討を踏まえて、適当な実験条件を設定し、研究計画を完遂したい。

Causes of Carryover

（理由）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、実験システムの構築のための検討を行ったため。（構築を次年度に持ち越すこととしたため。）

（使用計画）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。