マイクロ材料試験と蛍光プラスティネーション法に基づく岩石材料試験の新展開

Research Project

Project/Area Number	18H01536
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 22030:Geotechnical engineering-related
Research Institution	Kisarazu National College of Technology
Principal Investigator	石井建樹木更津工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (60400280)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥11,440,000 (Direct Cost: ¥8,800,000、Indirect Cost: ¥2,640,000) Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2019: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000) Fiscal Year 2018: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Keywords	岩石 / ひび割れ / ひび割れ可視化 / 岩石破壊力学 / 微視クラック / 可視化 / マイクロクラック / 蛍光樹脂含浸 / 破壊解析 / プラスティネーション
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，岩石内部の微視クラックの三次元的な形状を明確にして，それらの結果を反映させた数値シミュレーションを構築することで，その結果から岩石破壊力学における新しい知見を見出そうとするものである．本年度は，岩石の微視クラックを観察するための観測方法を確立することを目的として研究を進めた．現時点では，岩石内部に蛍光樹脂を含浸する技術を構築したが，石英などを含む岩石において，光が透過して微視クラックを抽出するような適切な観察ができない問題点が明らかとなっていた．そこで問題点を解決するために，蛍光樹脂に変わる染料の含浸，または，蛍光撮影ではない撮影方法の構築の2つのアプローチによって研究を遂行した．先に実施した，蛍光樹脂に変わる染料の含浸については，漏水検査等で用いる染料の含浸を試みたが，染料の取り扱いに苦慮し，効率的かつ普遍的な実験方法を構築するには至らなかった．しかし，コンクリートなどではある程度実績を上げている方法であり，今後もデータ収集を進めていく予定である．同時に進めた，異なる撮影方法の検討では，蛍光撮影にこだわらず，積極的に撮影照明の波長を制御する分光撮影法を検討した．具体的には，鉱物や樹脂，水分が吸収する波長域に着目して，分光撮影機材の選定調査を行って撮影装置導入を進めた．この方法では，微視クラック以外にも鉱物の区別が可能になることも期待でき，計画通りに構築できれば当初の手法よりもより有用な手法であると期待される．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 本年度で構築できる予定だった撮影機材の納品が，コロナウィルスの影響により大幅に遅れるとともに，協働して作業に当たる計画であった指導学生等との連携も取れない状況で，新しい実験結果を得るために装置の組み立ての最中である．そのため，新しく得られた成果も少ない．予定外の事態であり，研究遂行が遅れていると言わざるをえない．
Strategy for Future Research Activity	本年度の研究調査によって，新しく導入した撮影機材を組み立てて結果を得る必要がある．なお，新しい方法では当初の方法よりもより広範な情報を得られる可能性があるので，その可能性を丁寧に検討したい．以上のデータ収集を主たるテーマとして本年度の研究を進めていく．しかしながら，実験実施などの方策について，新しい実験体制を検討する必要があり，今後の研究活動のあり方を検討しつつ遂行する必要がある．