2019 Fiscal Year Research-status Report
保護物質生成の可否に基づく沿岸域における固化処理土の維持管理の要否判定手法の構築
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19K04600
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
原 弘行 山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (00588709)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 土質安定処理 / セメント / 海水 / 劣化抑制 / マグネシウム / pH |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，沿岸域の固化処理土に対して劣化抑制効果を付与する水酸化マグネシウムを主体とした白色の析出物（保護物質）が生成される条件を明確にして，固化処理土を基礎部に持つ土構造物の維持管理技術の高度化を図ろうとするものである．
令和元年度は，保護物質生成に及ぼす改良対象土の土質や曝露条件の影響の解明を目的とした2種類の実験を行った．まず，粘性土から砂質土まで粒度分布が異なる6種類の試料土に対して複数のセメント添加量の供試体を作製し，Mg水溶液に浸漬する一次元の拡散溶出試験を実施した．その結果，保護物質が生成されるときの固化材添加量は母材の粒度によって異なっていた．しかし，保護物質の生成にはセメント処理土のpHが強く関係しており，母材の粒度にかかわらずMg水溶液と接触する前のpHが一定値以上のときに生成されることが示された．保護物質が生成されたケースではカルシウムの溶出ならびにマグネシウムの浸透量が少ないことがわかった．さらに，処理土のpHは水セメント比と相関があることが示され，造成される固化処理地盤の配合条件に照らして水セメント比を計算することで，簡易に析出物生成の可否を推定することが可能となることが示唆された．
次に，接触するMg水溶液の濃度の影響を検討するため，6種の濃度のMg水溶液への浸漬試験を実施し，供試体と水溶液の界面のpHをモニタリングした．その結果，比較的Mg濃度が低いケースで保護物質が多量に生成される傾向が確認できた．さらに，pHの観測結果より保護物質が観測されたケースでは，Mg水溶液との接触から数時間のあいだpHがおよそ10以上を維持できており，非観測のケースでは高いpHを維持できていないことがわかった．
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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
当初の予定通り，保護物質の生成に及ぼす改良対象土の土質や曝露条件の影響を検討しており，計画通りに研究を遂行することができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は透水ならびに乾湿繰返し環境における保護物質の劣化抑制効果の検討を行う予定であった．しかし，今年度の研究によって，固化処理土の内的な要因（固化材量や母材の土質など）だけでなく外的な要因（接触する水溶液のMg濃度）によって析出物の生成条件が異なることが明らかになった．河川感潮域など河口からの距離に応じて海水の濃度が異なる場所を想定し，Mg濃度の影響を詳細に調べる追加実験を行うこととする．得られた結果から，様々な環境下において析出物生成の可否の判定ができるようになると考える．そのため，実施予定であった実験のうち，乾湿繰返し試験を取りやめ，透水試験と上記の追加実験を実施する予定である．
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