[3A12-15] コンクリート

[3A15] 高経年化対策に資するコンクリート材料の照射影響

(4)コンクリート骨材の中性子照射膨張における鉱物含有率の数値解析的影響評価

*中嶋 結¹、藤川 圭吾¹、猪狩 貴史¹、老田 侑平¹、櫻木 俊輔¹、中塚 徳継¹、大窪 貴洋²、村上 健太³、澤田 祥平⁴、丸山 一平³ (1. エム・アール・アイリサーチアソシエイツ、2. 千葉大学、3. 東京大学、4. 鹿島建設)

キーワード：有限要素法、中性子誘因体積膨張、鉱物含有率

原子力発電所のコンクリートは中性子の照射によって骨材が膨張することで強度低下が起こり得ることが知られている。本研究では、砂岩・玄武岩・安山岩・メタチャートついて、含まれる鉱物の割合による骨材膨張量の変化を数値解析的に明らかにした。
鉱物の膨張は、結晶相がアモルファス相に変化することで膨張するとともに、2相の界面でアモルファス相が再結晶化すると仮定したモデルと照射試験結果を用いて評価した。この結果と産地などによる岩石の鉱物含有率の違いや保守性を反映したFEMモデルを構築し、骨材としての膨張量を評価した。
その結果、例えば安山岩の場合、骨材膨張量が最も小さくなると考えられる鉱物含有率では、照射試験サンプルと同じ鉱物含有率の解析結果と比較して、1×10¹⁹n/cm²ほどで-200%程度変動し得ることが示された。