堆積岩のサブクリティカル亀裂進展におけるカルシウムイオンの影響

摘要

地下岩盤を利用する上では，岩石の破壊の時間依存性について知る必要がある．応力拡大係数が破壊靭性値未満のときに亀裂が進展する現象はサブクリティカル亀裂進展とよばれており，岩石の破壊の時間依存性の主要な現象の一つと考えられている．岩石のサブクリティカル亀裂進展は周辺環境に大きく影響を受けることが知られている．これまでの研究で水がサブクリティカル亀裂進展に大きな影響を及ぼし，水中では大気中と比べて亀裂進展速度が高くなることが報告されている1)2)．地下岩盤に構造物を建設するには，岩石の長期強度を評価することが必要である．このときセメント系材料が多く用いられるため，構造物周辺の地下水中のカルシウムイオン濃度が高くなることが考えられる．これまで水中のサブクリティカル亀裂進展の研究において，カルシウムイオン濃度が高い環境での研究は十分にはされていない．そこで本研究では，堆積岩の亀裂進展速度がカルシウムイオンによってどのように変化するかについて，定変位ダブルトーション試験を行うことで調べた．