2014 Fiscal Year Research-status Report
竹チップの吸水性に着目した高含水比粘性土の地盤改良技術の開発
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26420488
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
佐藤 研一 福岡大学, 工学部, 教授 (20235336)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 竹チップ形状 / 吸水特性 / 吸水効果 / 吸水泥土処理 / 締固め特性 / 強制腐朽 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は，まず機械器具費で購入した竹粉砕機を用い，伐採された竹のチップ化において一般的に発生するチップの形状（大きさ，長さ)の確認を行ない，形状の異なる3種類の竹チップを用いて以下の検討を行った．
①竹チップの吸水特性の把握：水の中における竹の吸水性は，乾燥竹の方が吸水効果が高く、竹チップの持つ膨張収縮挙動により、一旦吸水した水が放出し，6時間程度で一定に落ち着くことが示された。また，透水性の低い粘土中では、水の中での吸水量は得られないが、ほぼ同様な吸水挙動を示すことが分かった。また、伐竹直後でも形状が小さければ吸水による改良が可能となることが示された。
②吸水泥土処理の検討：運搬可能な必要吸水材添加率は、塑性指数の高い試料ほど含水比の影響を受けることが示唆された。また，吸水処理後のセメント改良土において吸水材添加率の増加は一軸圧縮強さを低下させ、試料の塑性指数が高いほど一軸圧縮強さは増加することがわかった。
③竹チップ混合処理土の締固め特性の把握： 竹チップ混合処理土の締固め特性は、竹チップの長さの影響はみられず、添加率の増加に伴い、締固めにくくなり、最大乾燥密度が低下し、最適含水比が高くなることを示した。2)処理土の圧縮強度は、同一セメント量においてチップ長が長くなると強度増加し、チップ添加率の増加とともに強度低下を示すことが明らかになった。さらに材料の曲げ強度特性は、竹チップ混入により曲げ強度が増加し、延性的な挙動を示すことが明らかとなった。
④竹チップ混合処理土内の腐朽状態の把握：強制腐朽させた供試体は、粘土に直接腐朽による進行は見られず、供試体の表面の竹の腐食によるものであることが明らかとなった。強制腐朽させた供試体の一軸圧縮強さは、腐朽させていない供試体より強度が若干低いものの強度の持続性としては高い性能を示し、長期耐久性の可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
竹粉砕機の導入により，研究室内で様々な形状のチップの作製と供給が可能となり，実験的な検討がスムーズに行なえるようになった．この結果，当初予定していた実験的な検討以上の成果を上げることが出来ている．
また，吸水改良後の固化処理土内の竹チップの腐朽状態の検討においても初年度において強制腐朽試験により，実験方法や腐朽の状態をまずは確認することができた．この結果を用いて次年度以降の腐朽試験の実験条件の検討を行うこと大きな情報を得ることができた．
その結果，研究成果により，土木学会，地盤工学会にて6編の学会発表を行なうことができる成果を得たことは，当初の計画より以上に進展していると評価できる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度では，これまでの成果を受けて下記の検討を重点的に行うこととする．
①竹チップの物理・力学特性の把握：竹チップを土と混合する場合に材料の密度や重量の把握が必要となる．そこで，竹の物理的性質（密度，形状等)をしっかりと把握する．さらに，竹混合処理土は竹の引張り強度が大きく関係していることから，竹チップの引張り強度の把握を行なう．
②竹の吸水特性の把握：初年度に実施した吸水試験に加え，吸水試験の方法も工夫し，水中及び土中における竹の吸水特性の把握を行なう．
③竹の吸水特性を用いた改良効果の検討：竹の形状と状態に着目するとともに土質材料の違い（粒度分布，塑性指数など）に着目して検討を行う．
④竹吸水処理後の固化処理・解砕処理土の検討：吸水処理後の試料を用いて，セメント系固化処理を行い，土木材料への有効利用を検討する．今年度は特に土質材料，初期含水比，固化材添加量，固化材添加時間等が初期固化強度に与える影響を把握する．さらに固化処理後に解砕し，締固めて再利用する場合についても所期固化土との強度及び竹の混合量，種類および状態の変化について検討を行う．
⑤竹固化処理土の長期耐久性と環境安全性の検討：初年度に引き続き，強制腐朽試験を竹の種類を固定し，土の種類に着目した検討を行う．さらにセメント利用をすることから六価クロム等の溶出特性についても検討を置こうなう予定である．
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| Causes of Carryover |
生じた金額は1000円未満であり，旅費の清算の中で生じた残金である．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
この金額も含め次年度の旅費として充当する計画である．
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