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Study on the Mechanism of Consistensy limit of Clay

Research Project

Project/Area Number 16K06485
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Geotechnical engineering
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

Okawara Masafumi  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80223741)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywordsコンシステンシー限界 / 分子動力学 / 加速器実験 / 水分子 / 分子軌道法 / 放射光 / 小角散乱 / 中性子 / コンシステンシー / X線小角散乱 / 塑性限界 / 液性限界
Outline of Final Research Achievements

Type tests using small-angle X-ray scattering method were conducted to elucidate the mechanism of consistency in Na-montmorillonite. Based on the test results, in the solid state to semi-solid state, there was crystalline swelling in which the molecular water layer thickness increased stepwise, whereas in the plastic state to liquid state, there was osmotic swelling in which the distance between particles continually increased. An evaluation of the orientation of the clay particles from the X-ray scattering images revealed that, while the particles were randomly oriented in the solid state to semi-solid state, they became oriented ordered in the plastic state. Furthermore, in the liquid state, it was observed that the particle orientation became random again.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

土の基本物性として重要なコンシステンシー限界について,ミクロの観点から解釈を与えている。すなわち塑性限界が水分子を急激に吸水する点であり,液性限界は粘土が塑性体から液体に徐々に変化していくときの境界であり,実際は幅を持っていることが明らかになった。地盤工学上,重要な基本物性の理解に貢献している。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2019 2017 2016

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

  • [Journal Article] STUDY ON THE MECHANISM OF CONSISTENSY CHARACTERISTICS OF NA-MONTOMORILLONITE USING SMALL-ANGLE X-RAY SCATTERING METHOD2019

    • Author(s)
      MASAFUMI OKAWARA,YASUAKI SAITO,KENICHI SOGA
    • Journal Title

      Clay Science

      Volume: in press

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 近赤外分光法による精製モンモリロナイトの層間水・吸着水スペクトルと含水比との関係2017

    • Author(s)
      齊藤康明・大河原正文
    • Organizer
      第61回粘土科学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 透過電子顕微鏡による精製モンモリロナイトのa軸方向の観察2017

    • Author(s)
      八木橋稜・佐々木邦明・大河原正文
    • Organizer
      大61回粘土科学討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 近赤外分光法による精製スメクタイトの層間水・吸着水の測定2017

    • Author(s)
      齊藤康明・大河原正文
    • Organizer
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 透過型電子顕微鏡による粘土鉱物の底面間隔の測定2017

    • Author(s)
      八木橋稜・佐々木邦明・大河原正文
    • Organizer
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] TEMによる粘土鉱物の膨潤挙動観察2017

    • Author(s)
      中山雅・八木橋綾・佐々木邦明・大河原正文
    • Organizer
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] X線小角散乱法による種々の粘土鉱物のコンシステンシー特性比較2017

    • Author(s)
      齊藤康明・田中政典・山川祐美恵・大河原正文
    • Organizer
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 透過電子顕微鏡による湿潤状態における粘土の観察2016

    • Author(s)
      八木橋綾・佐々木邦明・山川祐美恵・齊藤康明・中山雅・大河原正文
    • Organizer
      第60回粘土科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 透過電子顕微鏡による湿潤状態での精製粘土の観察2016

    • Author(s)
      中山雅,八木橋稜,佐々木邦明,大河原正文
    • Organizer
      第51回地盤工学研究発表会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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