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ビーチロックの形成メカニズムに学ぶ新たな人工岩盤の開発に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 12J01036
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

檀上 尭  北海道大学, 工学院, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsビーチロック / 尿素分解菌 / 沖縄県 / 一軸圧縮強さ / 人工岩 / Parathodbacter sp. / 固化試験 / サンゴ砂 / 蒸発試験 / 人工岩盤 / 微生物 / セメント物質 / 形成メカニズム
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、沖縄県のビーチロック周辺から採取した尿素分解菌を用いて、砂供試体を一軸圧縮強さ(UCS)で数MPa以上に固化することを目的として、大きさの異なる2つの容器(シリンジおよびカラム)を用いて固化試験を実施した。
シリンジ試験では、各試験条件がUCSに与える影響を把握すべく、いくつかの異なる試験条件のもとで、砂試料の入ったシリンジ容器(直径2.5 cm)に尿素分解菌Pararhodobacter sp.から成る培養液、Ca源や尿素を含んだ固化溶液を順に注入・排水し、湿潤状態を保って一定期間養生した。その後、定期的に固化溶液を注入・排水し、試験期間14日後に砂供試体に対して針貫入試験を行うことでUCSを推定した。その結果、養生温度(20~35 ℃)や固化溶液のCa2+濃度(0.1~0.3 M)が高いほど、推定UCSはそれぞれ大きくなることが示された。また、固化溶液のpH(6.9~9.0)が小さい方が、推定UCSは大きかった。
シリンジ試験の結果を参考にして実施したカラム試験では、供試体サイズ(直径5 cm、高さ10 cm)および試験期間(最長28日)を大きくすることでUCS増加を図った。その結果、UCSで最大10 MPaを有するカラム供試体の作製に成功した。UCSで10 MPaを発現した試験条件は、試験期間28日、養生温度30 ℃、固化溶液の注入間隔1日、固化溶液のCa2+濃度0.3 Mであった。また、重回帰分析の結果、UCSに重要な影響を与える試験条件は固化溶液のCa2+濃度(x)と試験期間(y)であり、これらの試験条件を説明変数とするUCSの予測式はqu = 48.3x +0.456y -19.51となる可能性が示された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] 国際会議参加報告 (The International Symposium on Geomechanics from Micro to Macro (IS-Cambridge 2014))2015

    • Author(s)
      檀上尭
    • Journal Title

      材料

      Volume: 64 Pages: 63-63

    • NAID

      130004749918

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ARTIFICIAL BEACHROCK FORMATION THROUGH SAND SOLIDIFICATION TOWARDS THE INHIBIT OF COASTAL EROSION IN BANGLADESH2015

    • Author(s)
      Md. Nakibul H. Khan, T. Danjo and S. Kawasaki
    • Journal Title

      International Journal of GEOMATE

      Volume: 9 Pages: 1528-1533

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characteristics of Beachrocks : A Review, Geotechnical and Geological Engineering2014

    • Author(s)
      T. Danjo and S. Kawasaki
    • Journal Title

      Geotechnical and Geological Engineering

      Volume: 32 Issue: 2 Pages: 215-246

    • DOI

      10.1007/s10706-013-9712-9

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formation Mechanisms of Beachrocks in Okinawa and Ishikawa, Japan, with a Focus on Cements2014

    • Author(s)
      T. Danjo and S. Kawasaki
    • Journal Title

      MATERIALS TRANSACTIONS

      Volume: 55 Issue: 3 Pages: 493-500

    • DOI

      10.2320/matertrans.M-M2013844

    • NAID

      130004455251

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] セメント物質に着目したビーチロックの形成メカニズムに関する考察2013

    • Author(s)
      檀上尭、川﨑了
    • Journal Title

      Journal of MMIJ

      Volume: 129 Pages: 520-528

    • NAID

      10031182254

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Study of the Formation Mechanism of Beachrock in Okinawa, Japan : Toward Making Artificial Rock2013

    • Author(s)
      T. Danjo, S. Kawasaki
    • Journal Title

      International Journal of GEOMATE

      Volume: 5 Pages: 634-639

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 文献調査によるビーチロックの諸特性-ビーチロックを模擬した人工岩の開発を目指して-2012

    • Author(s)
      檀上尭
    • Journal Title

      応用地質

      Volume: 53 Pages: 129-141

    • NAID

      10030877665

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 沖縄本島ビーチロックの物理・力学特性2012

    • Author(s)
      檀上尭
    • Journal Title

      応用地質

      Volume: 53 Pages: 191-200

    • NAID

      10030877785

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      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 尿素分解菌Pararhodobacter sp.を用いた砂供試体の固化試験2014

    • Author(s)
      檀上尭,川﨑了,島崎傑,肥塚啓佑
    • Organizer
      日本応用地質学会平成26年度研究発表会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2014-10-29 – 2014-10-30
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of bacterial ureolysis and seawater evaporation on beachrock formation2014

    • Author(s)
      T. Danjo, S. Kawasaki, S. Shimazaki and K. Koizuka
    • Organizer
      The 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS8)
    • Place of Presentation
      Royton Sapporo, Sapporo, Japan
    • Year and Date
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Coral sand solidification test using ureolytic bacteria2014

    • Author(s)
      T. Danjo, S. Kawasaki, S. Shimazaki and K. Koizuka
    • Organizer
      The International Symposium on Geomechanics from Micro to Macro (IS-Cambridge 2014)
    • Place of Presentation
      University of Cambridge, Cambridge, UK
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 尿素分解菌を用いた砂の固化試験2014

    • Author(s)
      肥塚啓佑,川﨑了,檀上尭
    • Organizer
      平成26年度 資源・素材学会北海道支部春季講演会
    • Place of Presentation
      JAEA幌延深地層研究センター(北海道天塩郡幌延町)
    • Year and Date
      2014-06-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 尿素分解菌を用いた人工ビーチロックの形成に関する基礎的研究2013

    • Author(s)
      島崎傑、川﨑了、檀上尭
    • Organizer
      平成25年度資源・素材学会北海道支部春季講演会
    • Place of Presentation
      北見工業大学(北海道北見市)
    • Year and Date
      2013-06-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ビーチロックの強度増加に及ぼす影響因子に関する考察2013

    • Author(s)
      檀上尭
    • Organizer
      第13回岩の力学国内シンポジウム&第6回日韓ジョイントシンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県)
    • Year and Date
      2013-01-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation mechanisms of beachrocks in Okinawa and Ishikawa, Japan2013

    • Author(s)
      T. Danjo and S. Kawasaki
    • Organizer
      the 47th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium
    • Place of Presentation
      Westin San Francisco Market Street (San Francisro, USA)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A STUDY OF THE FORMATION MECHANISM OF BEACHROCK IN OKINAWA, JAPAN : TOWARD MAKING ARTIFICIAL ROCK2013

    • Author(s)
      T. Danjo and S. Kawasaki
    • Organizer
      The Third International Conference on Geotechnique, Construction Materials and Environment GEOMATE 2013
    • Place of Presentation
      Meitetsu New Grand Hotel (Nagoya, Japan)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 低環境負荷型人工岩開発に向けたビーチロック形成機構に関する研究2013

    • Author(s)
      檀上尭、川﨑了
    • Organizer
      平成25年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 尿素分解菌を用いた人工ビーチロック作製に関する基礎実験2013

    • Author(s)
      島崎傑、川﨑了、檀上尭
    • Organizer
      平成25年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ビーチロックの形成メカニズムに関する考察2012

    • Author(s)
      檀上尭
    • Organizer
      日本応用地質学会平成24年度研究発表会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • Year and Date
      2012-11-01
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Biocementation of Son using Calcium carbonate and Calcium phosphate compounds2012

    • Author(s)
      B. Jeong
    • Organizer
      Korean society of Groundwater and Soil environment
    • Place of Presentation
      Chonbuk University(Korea, Cheongju-si)
    • Year and Date
      2012-10-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Properties of beachrocks in Okinawa and Ishikawa, Japan2012

    • Author(s)
      T. Danjo
    • Organizer
      The 34th International Geological Congress
    • Place of Presentation
      Brisbane Convention and Exhibition Centre (Australia, Brisbane)
    • Year and Date
      2012-08-07
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between Cement Content and Unconfined Compressive Strength of Beachrocks2012

    • Author(s)
      T. Danjo
    • Organizer
      The 2nd Joint Seminar on Geo-Environmental Engineering
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-07-26
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ビーチロックのセメント物質含有量と一軸圧縮強さの相関に関する検討2012

    • Author(s)
      檀上尭
    • Organizer
      平成24年度日本応用地質学会北海道支部・北海道応用地質研究会
    • Place of Presentation
      寒地土木研究所(北海道)
    • Year and Date
      2012-06-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 室内ビーチロック加速固化試験2012

    • Author(s)
      久保良介
    • Organizer
      平成24年度(社)資源・素材学会北海道支部春季講演会
    • Place of Presentation
      釧路キャッスルホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-06-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 資源生物工学研究室HPの研究実績2014

    • URL

      http://wwwgeo-er.eng.hokudai.ac.jp/new2/results/results_2014.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://wwwgeo-er.eng.hokudai.ac.jp/new2/results/results_2.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://wwwgeo-er.eng.hokudai.ac.jp

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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