2014 Fiscal Year Annual Research Report
リサイクル材料に起因する混合土の圧縮特性のモデル化に関する研究
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23580338
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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(系), 講師 (60254439)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2015-03-31
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| Keywords | リサイクル材料 / 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，廃棄発泡プラスチックや廃タイヤなどの使用済み材料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の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。
最終年度は，これまでに得られた研究成果である二次元状態における混合土の圧縮モデルを三次元状態へと拡張することを念頭に検討を進め，研究をとりまとめた。具体的にはゴムチップとアルミチップを用いた混合体の一次元圧縮試験を行い，各粒子が三次元的に移動できる状態での圧縮特性を二次元での結果と比較・検討した。その結果，三次元においても二次元モデルと同様の考え方が適用できることがわかったが，混合比が小さいとアルミチップによる骨格がゴムチップの圧縮を抑制するなど，三次元状態特有の挙動にも注意する必要があることもわかった。
以上のように，本研究では変形性粒子を含む混合土は粒子自身の体積圧縮がほとんどなくても粒子骨格の変形によって大きな圧縮を生じることを実験により定量的に示すとともに，その要因を圧縮のメカニズムに応じて３つの付加成分に分類した。そしてそれらを二次元の積層体模型を用いた一次元圧縮試験で再現・評価した後，各成分を表すモデル式を幾何学的な特性も考慮しながら導出し，実際の挙動への適合性も確認した。最終的にはこれを三次元モデルへと拡張すべくさらなる検討を進めたが，チップ状試料を用いた圧縮試験を行って二次元モデルとどこが同様で何が異なるのかを明らかにはしたものの，三次元モデルを完成させるには至らなかった。
なお，本研究ではこれまで並行して実施してきた廃棄発泡プラスチック破砕片混合土の衝撃吸収性に関する検討結果についてもとりまとめを行い，国際会議に論文を投稿して研究発表を行った。
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