風化岩石の物理的および鉱物学的特性の評価に関する研究

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岩石は乾湿の履歴や凍結融解作用等により風化し、これが岩盤構造物や斜面崩壊等の安全性に大きな影響を与える。ここではネパール産岩石を含め10種の岩石(泥岩、砂岩、粘板岩、石灰岩、凝灰岩、白雲岩、片岩A,片岩B、火砕岩A,火砕岩B)を対象に、耐スレーキング試験並びに精度良く温度制御できる凍結融解試験を実施し、両試験における、風化挙動を明かにすると共に、空隙率や吸水率との関連性を検討した。また耐スレーキング試験や凍結融解試験には長時間を有するが、これらを迅速に評価する方法に関しても、圧裂引張試験を行い検討を加えた。凍結融解試験では、試験前後の重量を天秤で計測し、重量損失を風化指標とした。その結果、泥岩、火砕岩A、凝灰岩、火砕岩Bの順で風化しやすく、白雲岩、片岩A、石灰岩は凍結融解作用に対して、極めて風化し難いことが分かった。耐スレーキング性の指標に関しても、重量損失を採用した。最も風化し易い岩石は泥岩であり、次に、火砕岩A、片岩B、凝灰岩の順である。なお薄片観察によると、泥岩、火砕岩Aは粘土鉱物を含んでいることが分かった。またこれらの風化度合と岩石の吸水率、圧裂引張強度、空隙率との間には関連性が認められ、特に、吸水率は、それが大きい岩石ほど風化し易いことが分かった。これは岩石内に含まれる、粘土鉱物の吸水性に起因するものと判断される。なお凍結融解試験や耐スレーキング試験の実施には、長時間を要するが、迅速に風化度合を評価するには、吸水率計測が有望であることが分かった。