TOF中性子回折法による岩石内の残留応力の測定; 大理石の測定

Residual stress measurements for rocks by TOF neutron diffraction methods; Marble case

石垣 徹; 岩瀬 謙二*; 小花 弘敬*; 児玉 淳一*; 神山 崇*

Ishigaki, Toru; Iwase, Kenji*; Obana, Hiroyuki*; Kodama, Junichi*; Kamiyama, Takashi*

地中で岩石が受けていた応力を知ることは、岩石を利用する場合において重要である。岩石は残留歪みとして地中での応力を記憶していると考えられるので、残留応力を測定することで、地中で受けていた圧力を推定することが可能であると考えられる。中性子回折法は、非破壊的に内部応力を測定することが可能である。また多くの岩石のように多相が存在する系でも、それぞれの相の情報を選択的にとれる利点もある。このような利点から、中性子回折法は最も信頼性のある内部応力データを与えるものと考えられており、その広範な利用が急がれている。J-PARCにおいては、中性子散乱装置の産業応用が検討されており、岩石の残留応力測定も、そのような応用の一つと考えられる。本研究では、KENSに設置されている粉末回折装置Siriusを用いて、花崗岩及び大理石の残留応力測定を試みた。無応力試料の面間隔の代わりに、粉末とした試料の面間隔を用いている。花崗岩中の石英の残留応力は、本実験の場合、最大34.4MPaと求められた。実際の応力と中性子回折による結果の関係を得るため、Sirius陽中性子圧縮試験装置を用い、一軸圧縮下での中性子回折実験を行った。圧縮試験の結果より算出された花崗岩の残留応力は5.5MPaであった。大理石の測定結果の検討を行っている。

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