2015 Fiscal Year Annual Research Report
微生物代謝を利用したコンクリートのひび割れ等の補修方法の実用化に関する研究
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15H04025
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
氏家 勲 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (90143669)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 慎一郎 香川大学, 工学部, 准教授 (30510507)
河合 慶有 愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (90725631)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | バイオグラウト / コンクリート / 補修 / ひび割れ / 漏水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はひび割れ補修に加えて経路が不明な漏水箇所の補修にも着目し、微生物の代謝による炭酸ガスとカルシウム源との反応により析出する炭酸カルシウムを充填材（以下、バイオグラウト）とする補修方法の実用化に向けて、炭酸カルシウムの生成効率が良いバイオグラウトの条件（微生物の種類、配合、温度など）を見出すことおよびひび割れや漏水個所への充填方法について検討することを目的としている。
平成28年度はイースト菌を用いたバイオグラウトの析出量に及ぼす温度の影響および析出時間の制御、イースト菌以外の酵母菌を用いたバイオグラウトの検討および間隙区間の閉塞までの透水性状の経時変化をシミュレーションについて検討した。
バイオグラウトの析出量は温度に依存し、温度が高くなると析出量が多くなった。また、温度が異なる場合でも溶液中のｐHの変化から推定した析出量は温度が一定の場合と同様に比較的良い精度で実測された析出量と一致した。このことから一般の環境においてもｐHの変化から析出量が推定できるものと考えられ、次年度以降に実環境での実験を実施する。析出時間の制御に関して、温度が高くなると析出時間が早くなることが分かり、次年度以降は温度も考慮して析出時間を制御する方法を検討する予定である。
イースト菌以外の酵母菌を用いたバイオグラウトに関しては納豆菌を用いて検討した。納豆菌もイースト菌と同様に炭酸カルシウムの析出が確認されたが、イースト菌ほどの析出量は得られなかった。他の酵母菌の検討はイースト菌が当初の計画通り進まなかった場合のためでもあり、現状ではイースト菌による実験が予定通り行えていることから、イースト菌を中心に研究を実施する。
間隙空間の透水性状の数値解析は解析モデルの構築はできた。次年度において漏水閉塞実験を実施して、実験結果と比較検討してその妥当性を検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要で説明したように、バイオグラウトの析出に及ぼす温度の影響については予定通りの進捗状況であり、温度変化しても析出量の推定が可能であることを示唆する結果が得られており、この点は予定より進んでいる。他の酵母菌による検討においてもイースト菌を上回る析出ではなかったが、納豆菌を用いて炭酸カルシウムが析出することが確認された。しかしながら、間隙空間の数値解析においては補修箇所を充填するために必要な炭酸カルシウムの析出量の解析値や粘性に関する条件を明らかにすることができなかった。この点については次年度において対応することで最終的な成果には影響を及ぼさないと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度において得られた知見に関する課題を追加して検討する以外は予定通り平成２８年度の研究計画を実施する。イースト菌を用いたバイオグラウトでは析出時間の制御とバテライトのカルサイトへの転移条件について検討するとともに、モデル供試体を用いた補修箇所の充填実験のためにバイオグラウトを大量に製造して、その際の問題点の把握とその解決を検討する。数値解析では昨年得られなかった補修箇所を充填するために必要な炭酸カルシウムの析出量の解析値や粘性に関する条件について検討するとともに、補修箇所の充填実験結果と比較検討する。なお、イースト菌によるバイオグラウトが計画通り進んでいることから来年度は他の酵母菌によるバイオグラウトの検討は行わない。
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