2021 Fiscal Year Research-status Report
Durability of the cement-treated clay ground constructed in coastal area
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18K04348
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
末次 大輔 宮崎大学, 工学部, 教授 (30423619)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日野 剛徳 佐賀大学, 理工学部, 教授 (20295033) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | セメント改良土 / 強度 / 耐久性 / 劣化 / 海水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セメントならびに石灰処理土はカルシウムの溶脱に伴い徐々に軟弱化する。軟弱化の速さは地下水中（海水中）のマグネシウム濃度に依存する。沿岸部の軟弱粘土地盤地帯で施工された既設のセメント処理地盤の長期的な安定性の評価方法は確立されておらず，軟弱化による力学的不安定化メカニズムの解明が必要である。本研究では，セメント混合処理土と周辺地盤との相互作用に着目することにより，処理土-粘土間の海水の浸透特性ならびに処理土-粘土間の軟弱化に伴う力学的相互作用の変化を明らかにする。
令和3年度は，海水浸透下ならびに粘土中に埋設されたセメント改良土の塩分の浸透特性とそれに処理土の軟弱化の進行を数値解析で検討した．塩分の浸透によるセメント処理土の軟弱化は，マグネシウムの浸透に起因するカルシウム溶脱が原因である．したがって，セメント処理土中のカルシウムの存在状態を，水酸化カルシウムとセメント水和物が所定の割合で存在するとし，これらが前者から段階的に溶出するとした．この化学反応を組み込んだ処理土中の移流拡散解析を行い，処理土中のカルシウム減少を計算し軟弱化の進行について検討した．セメント処理土の海水曝露試験の結果と計算結果を比較して，本研究で構築したモデルの妥当性を確認した．有明粘土のような間隙水中に塩分を海成粘土では塩分が処理土に拡散移動することによってカルシウム溶脱が発生することを示した．また，海水曝露条件と同様に粘土中の塩分濃度が高いときほどカルシウム溶脱の速度は大きくなることが明らかになった．さらに，粘土地盤中に作製されたセメント処理土の軟弱化の進行を予測した．
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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
令和３年度は，海水浸透下ならびに粘土中に埋設されたセメント改良土の塩分の浸透特性とそれに処理土の軟弱化の進行を数値解析で検討した．また，これまで，柱状改良を想定した改良地盤の上載荷重支持メカニズムならびに処理土―粘土間の力学的相互作用について検討した．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は，柱状改良を想定した改良地盤の上載荷重支持メカニズムならびに処理土―粘土間の力学的相互作用について，軟弱化が進行する改良柱体で支持される盛土を想定した解析を実施し，改良地盤や上部構造物に及ぼす影響について検討する。その結果に基づき，セメント混合処理地盤の長期的な安定性について議論する。
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| Causes of Carryover |
実験に関わる各種作業の省力化や効率化を図り支出を抑えたこと，実験に加え数値計算による検討を重点的に実施した。また，予定していた調査や学会参加を控えた．繰越金は令和4年度の研究必需品の購入や，研究論文作成に係る費用に充て有効に活用する。
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