2017 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of particle crushing mechanism by X-ray CT scanning and classification of crushable soils
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15K18117
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
松村 聡 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, 研究官 (20748305)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 破砕性材料 / X線CTスキャン / 温度履歴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，破砕性地盤の力学挙動に注目し，微視的な構成粒子レベルの破砕現象が巨視的な地盤変形にどのように寄与するのかを，X線CTにより得られる画像情報から解明することを目的としている．さらに，原位置の外力および自然環境条件下で引き起こされる多様な破砕形態に基づく新たな破砕性評価手法を確立するとともに，複数の破砕性材料を工学的な観点から分類することを最終目標としている．
上記を達成するために，供試体の温度制御が可能な一面せん断試験機を開発した．また，従来の破砕性評価では，破砕を引き起こすイベントの前後で粒度試験を実施し，粒度の変化を調べるほかなかったが，この方法ではそのイベント中に破砕がどのように進行するか不明である．これを観察することを目的として，非破壊検査で用いられるX線CTスキャナ内で一連の試験を実施できるように本試験機を開発した．本試験機は，供試体への温度履歴の載荷，X線CTスキャン，一次元圧縮および一面せん断載荷の一連の過程をX線CTスキャナ内で実施可能である．本研究では，試験機の温度制御やX線CTスキャンによる撮影に関する性能試験を実施し，各イベントにおいて破砕現象を可視化できることを確認した．
本研究では，近年鉄鋼スラグや浚渫土の減容化に有効であると期待される鉄鋼スラグ水和固化体を作製する過程で浚渫土を混合・固化した人工石材（渫土人工石）について，その力学特性と，それに及ぼす凍結融解作用の影響を調べた．また，比較材料として，岩ズリおよび珪砂を用いた一連の実験を実施した．
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