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微生物代謝による固化する新しいグラウトの開発に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 17651035
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Environmental technology/Environmental materials
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

川崎 了  北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00304022)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 広吉 直樹  北海道大学, 大学院工学研究科, 助教授 (50250486)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords微生物 / 固化 / グラウト / バイオグラウト / 炭酸カルシウム / シリカ / 地盤改良 / 透水係数
Research Abstract

本研究の目的は,微生物代謝を利用した安価で環境に優しい新たなグラウト(以下,バイオグラウトと呼ぶ)を開発し,バイオグラウトの注入前後における地盤(土および岩)の水理学・力学特性について評価を行うことである。最終年度である平成18年度はセメント物質としてシリカを対象とし,(1)イースト菌およびエタノールを用いたシリカコロイドのゲル化試験,(2)シリカコロイドを主成分とするバイオグラウトにより改良した砂質地盤の透水試験,(3)メタ珪酸ナトリウム水溶液のゲル化試験を実施した。
得られた主な知見をまとめると,以下に示すとおりである。
(1)シリカコロイドにイースト菌とグルコースを添加すると,シリカコロイドはゲル化する。
(2)シリカコロイドに高濃度のエタノールを添加すると,シリカコロイドはゲル化する。
(3)イースト菌によるシリカコロイドのゲル化には,グルコースの微生物代謝産物(二酸化炭素およびエタノール)と菌体細胞の双方が関与している。
(4)シリカコロイドを主成分とするバイオグラウトを用いた豊浦砂の改良試験および改良の前後における豊浦砂の透水試験を実施した結果,改良後の透水係数が改良前よりも約1桁低下した。
(5)メタ珪酸ナトリウム水溶液を用いたゲル/ゾル/ゲル法によるゲル化試験を実施した。具体的には,塩酸による中和で生じたメタ珪酸ナトリウム水溶液のゲルを機械的に撹拝することでゾルにし,その直後にグルコースを添加することで再ゲル化を抑制し,さらにイースト菌を添加することにより微生物代謝によるゲルを生じさせることができた。
(6)メタ珪酸ナトリウム水溶液を用いた直接ゲル法によるゲル化試験を実施した。具体的には,高いpH領域においても,イースト菌およびグルコースを添加したメタ珪酸ナトリウム水溶液がゲル化することが確認された。
以上,2年間の研究により,バイオグラウトの技術開発に関して見通しが得られた。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (13 results) Patent(Industrial Property Rights) (5 results)

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    • Author(s)
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      平成18年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集

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    • Journal Title

      応用地質 47・1

      Pages: 2-12

    • NAID

      110004690889

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      第40回地盤工学研究発表会平成17年度発表講演集

      Pages: 1115-1116

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      Pages: 417-422

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      川崎了, 広吉直樹, 島田俊介, 小山忠雄, 寺島麗
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学, 強化土エンジニヤリング
    • Industrial Property Number
      2007-016739
    • Filing Date
      2007-01-26
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 地盤改良工法及びその装置2007

    • Inventor(s)
      川崎了, 広吉直樹, 島田俊介, 小山忠雄, 寺島麗
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学, 強化土エンジニヤジング
    • Industrial Property Number
      2007-072633
    • Filing Date
      2007-03-20
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 微生物を用いたカルシウムを含む地盤の固結方法2006

    • Inventor(s)
      川崎了, 広吉直樹, 島田俊介, 小山忠雄, 寺島麗
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学, 強化土エンジニヤリング
    • Industrial Property Number
      2006-179162
    • Filing Date
      2006-06-29
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 土または建造物躯体の処理方法2006

    • Inventor(s)
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    • Industrial Property Rights Holder
      強化土エンジニヤリング, 北海道大学
    • Industrial Property Number
      2006-244593
    • Filing Date
      2006-09-08
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    • Inventor(s)
      川崎 了, 広吉直樹
    • Industrial Property Rights Holder
      北海道大学
    • Industrial Property Number
      2005-032156
    • Filing Date
      2005-02-08
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      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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