• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2018 Fiscal Year Research-status Report

Study on cementation technique of soil using waste oyster shell and its application

Research Project

Project/Area Number 18K05875
Research InstitutionIwate University

Principal Investigator

金山 素平  岩手大学, 農学部, 准教授 (60398104)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords産業廃棄物 / カキ殻 / リン酸カルシウム化合物 / 固化処理土 / 一軸圧縮強度
Outline of Annual Research Achievements

本研究においては,カキ殻の有効な活用方法を提案するとともに新しい土の固化処理方法の開発を目的とし,基礎的な固化性能の把握,試料の構造骨格の観察を行い,カキ殻を使用した土の固化処理について検討する.具体的には,自然界の物質の中で骨や歯の主要な構成物であるリン酸カルシウム化合物に着目する.本研究において,リン酸カルシウム化合物は,カキ殻の主成分である炭酸カルシウムとリン酸との化学反応により生成される.
先行の研究結果から,カキ殻混合比を1以上,養生日数を10日とした場合,供試体は目標強度100 kPa以上の高い強度を示すことが分かった.また,画像観察より養生日数の増加とともにリン酸カルシウム化合物が供試体のより多くの間隙を閉塞することが確認された.さらに,一軸圧縮試験の結果を踏まえると,このリン酸カルシウム化合物による間隙の閉塞化が強度定数の増加に大きく寄与すると考えられる.
使用するカキ殻の粒径が固化処理土の強度に与える影響を実験的に検討した.粒径小のカキ殻を養生した部分において,析出したリン酸カルシウム化合物が標準砂の間隙を埋めていることが分かった.粒径小のカキ殻では間隙を析出物によって埋めることで固化が進み,粒径大のカキ殻では隣接する砂粒子を付着し,大きな塊として固化が進むと考えられる.このことから,リン酸カルシウム化合物による土の固化メカニズムがカキ殻の粒径によって異なることが推察される.
また,実務的に現実的である低いカキ殻混合比を採用した際の混合土の強度増加について検討し,最適な混合比が0.3から0.5であることを明らかにした.さらに,エアトラップ等を用いた送液と排気の分離などの養生方法の改善について検討を行い,先行研究結果より高い強度を有する供試体の作製が可能であることを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

使用するカキ殻の粒径によって固化処理土の強度発現の違いを確認することができた.また,先行研究において高いカキ殻混合比を採用した場合,CO2ガスがカラム下部に集中し内部圧力を高めたことによって,供試体に亀裂を生じさせ強度低下につながることが観測された.この問題を解決するため,エアトラップ等を用いた送液と排気の分離などの養生方法の改善について検討を行い,先行研究結果より高い強度を有する供試体の作製が可能であることを確認した.

Strategy for Future Research Activity

平成31年度以降は,引き続き低いカキ殻混合比を採用した際の混合土の強度増加,使用するカキ殻粒子の粒径が土の強度に及ぼす影響,最適なリン酸水溶液濃度の選定について検討を行う.さらに,カキ殻粒子の粒径およびサイズ寸法の異なる供試体作製にも着手する.特に,作製後の供試体を水浸し,その溶出特性とその後の強度変化について実験的に明らかにする.発生するCO2ガスの再利用について試験機システムを構築し,析出物の炭酸カルシウムとしての利用を検討する.

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 Other

All Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Presentation] Prediction of ground consolidation settlement based on measurement records and its high accuracy2018

    • Author(s)
      Kanato Nakamura, Tomoya Kanaizumi, Motohei Kanayama
    • Organizer
      International Symposium on Innovative Agriculture and Fishery(ISIAF 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Study on engineering properties of waste bamboo fiber mixed soil2018

    • Author(s)
      Satoko Kawamura, Masashi Fukamachi, Motohei Kanayama
    • Organizer
      International Symposium on Innovative Agriculture and Fishery(ISIAF 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] PREDICTION OF GROUND CONSOLIDATION SETTLEMENT BASED ON MEASUREMENT RECORDS AND ITS HIGH ACCURACY2018

    • Author(s)
      Motohei Kanayama
    • Organizer
      The Global Conference on the International Network of Disaster Studies in Iwate
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Prediction of ground consolidation settlement based on measurement records and its high accuracy2018

    • Author(s)
      Kanato Nakamura, Tomoya Kanaizumi and Motohei Kanayama
    • Organizer
      PAWEES=INWEPF International Conference 2018 in Nara
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カキ殻を利用した土の固化処理技術とその応用2018

    • Author(s)
      進藤あきほ,金山素平
    • Organizer
      平成30年度農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] カキ殻の粒径が固化処理土の強度に与える影響2018

    • Author(s)
      八矢園子,金山素平
    • Organizer
      平成30年度農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] リグニン混合土の工学的性質に関する研究2018

    • Author(s)
      川村智子,金山素平,深町真嗣,弓削こずえ
    • Organizer
      平成30年度農業農村工学会大会講演会
  • [Presentation] 実測値を用いた盛土構造物の圧密沈下予測に関する研究2018

    • Author(s)
      金山素平,佐藤聖也,金泉友也,中村哉仁
    • Organizer
      農業農村工学会東北支部 第60回研究発表会
  • [Presentation] 地盤の圧密沈下実測データに基づいた予測とその高精度化2018

    • Author(s)
      中村哉仁,金山素平,佐藤聖也
    • Organizer
      農業農村工学会東北支部 第60回研究発表会
  • [Presentation] リグニン混合土の工学的性質に関する研究2018

    • Author(s)
      川村智子,金山素平,深町真嗣,弓削こずえ
    • Organizer
      農業農村工学会東北支部 第60回研究発表会
  • [Remarks] 岩手大学研究者総覧

    • URL

      http://univdb.iwate-u.ac.jp/profile.php?userId=781&lang_kbn=ja

  • [Remarks] 土環境工学研究室の研究内容

    • URL

      http://www.agr.iwate-u.ac.jp/lab/%E5%9C%9F%E7%92%B0%E5%A2%83%E5%B7%A5%E5%AD%A6%E7%A0%94%E7%A9%B6%E5%AE%A4/

URL: 

Published: 2019-12-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi