2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on construction of compression model of soil mixed with deformable particles
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16K07947
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
木全 卓 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60254439)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 範之 愛媛大学, 農学研究科, 教授 (00314972)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 変形性粒子 / 混合土 / 圧縮特性 / モデル化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，廃タイヤや廃棄発泡プラスチックなどの廃材を地盤材料として有効にリサイクルするため，骨格中に変形性を有する粒子を含む混合土の圧縮メカニズムを解明し，これをモデル化してリサイクル地盤材料の有効利用に貢献することを目的としている。そのため，ゴムチップとアルミチップを用いた混合体模型の一次元圧縮試験を行い，変形性粒子を含む混合土の基本的な圧縮特性を把握するとともに，圧縮量を理論的に算出できるモデルの構築を目指した。具体的には，変形性粒子に起因して付加される圧縮量を発生メカニズムに応じていくつかの成分に分類し，それらを個別に計測・評価した。そのために，ゴムチップと間隙部分の体積変化を個別に計測できる試験機を製作し，模型実験を実施した。また，最初からすべての成分をまとめて考慮するのは難しいため，条件を最密状態に限定し，まずはゴムチップ自身の体積変化とこれに起因する間隙部分の体積変化について検討した。その結果，一次元圧縮試験ではゴムチップの混合比が大きくなると混合体の圧縮量も増大していくことが確認されるとともに，各圧縮成分を個別に抽出して定量的に評価することができた。一方，各圧縮成分を理論的に算出する方法については，圧縮にともなう粒子の変形や相互作用について，微視的な観点から分析して検討を進めた。その結果，ゴムチップの物性を表す弾性係数とポアソン比を用い，粒子の挙動を幾何学的に分析して計算することにより，各圧縮成分をうまく算出できることがわかった。また，これにより混合比に応じて圧縮量が変化していく傾向などが予測可能になることが確認された。
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