2017 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of soil genome concept for evaluating the geotechnical properties and its engineering benefits
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15H04041
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
田中 政典 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 専門研究員 (20371768)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 要一 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00371758)
川口 貴之 北見工業大学, 工学部, 准教授 (20310964)
亀井 健史 宮崎大学, 工学部, 教授 (30177597)
大河原 正文 岩手大学, 理工学部, 准教授 (80223741)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 土の物理的性質 / 粘土鉱物 / せん断強さ / 酸化鉄 / 堆積環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ノルウェーオンソイ粘土の主要粘土鉱物はイライト、東京湾粘土および佐賀有明粘土の主要粘土鉱物はバイデライトおよびノントロナイト系スメクタイトであった。それらの粘土が土ゲノムの一性質である膨張性粘土か非膨張性粘土かを簡易に判定するため、イライト、カオリナイト、モンモリロナイト、東京湾粘土に対して沈定体積試験を行った。その結果、1時間程度でそれらの違いを判定できることがわかった。この結果は、拡散電気二重層とファン・デル・ワールス力の釣り合いで説明できることがわかった。
酸化鉄の強度の影響について検討を行った。佐賀有明粘土中の酸化鉄は液性限界、繰り返し強度および粘土のせん断強さを増加させることがわかった。カオリナイトの場合にも、酸化鉄が加わることによって液性限界およびせん断強度は増加することがわかった。
佐賀有明粘土を対象として、微小領域におけるせん断強さの影響を調べた。ナノインデンター試験による押し込み速度の結果から、押し込み速度が大きくなるに従って硬度(せん断強さ)が大きくなることがわかった。本実験の押し込み速度は0.0005～0.05mm/secにおける20um押し込んだ結果であり、微小領域の観点から考えれば比較的大きなスケールである。このため、原子間力顕微鏡(AFM)による実験を行ったが、土粒子の吸着水が邪魔となるので工夫が必要となる。
土ゲノムの要素として、堆積環境、粘土鉱物、珪藻微化石等の植物・生物由来の物質、塩分濃度、酸化鉄、pHが重要な因子であることがわかった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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