岩盤力学基礎

[P-2] 中性子回折パターンとAE信号の同時測定を用いた岩石材料のひずみ解析

^○阿部淳¹, 関根孝太郎², ハルヨステファヌス³, ゴンウー³, 相澤一也³ (1.一般財団法人 総合科学研究機構, 2.独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構, 3.独立行政法人 日本原子力研究開発機構)

Keywords:中性子回折, ひずみ解析, AE信号, 岩石材料

これまでの研究で、中性子回折法を用いた岩石材料中のひずみ測定を行っている。中性子回折で得られるひずみ情報は、結晶格子中に蓄積したひずみ量であり、岩石全体がマクロにひずむメカニズムを解析するためには、鉱物粒子の滑りやき裂の発生に関する情報も得る必要がある。そこで、中性子回折パターンとAE信号の同時測定システムを開発し、ひずみ解析を行った。
実験試料には、砂岩とカルカレナイトの2種類の岩石材料を用い、一軸圧縮試験を行いながらその場同時測定を行った。
中性子回折パターンから鉱物中に蓄積した格子ひずみ量に関する情報が得られ、AE信号測定からは、き裂の発生あるいは鉱物粒子の滑りに由来するとみられる信号が観測された。さらには、岩種によって異なる周波数特性が観測された。これらのことから、中性子回折とAE信号の同時測定により、結晶格子中に蓄積するひずみ量と鉱物に滑りやき裂が発生する様子を解析できるようになった。
本手法を用いれば、き裂や変形が発生した周辺のひずみ分布など、従来の手法では得ることができない情報を得られるようになり、岩石材料の力学的特性を理解する事に繋がると言える。