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土のコンシステンシー限界(wS,wP,wL)のメカニズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K06485
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 地盤工学
研究機関岩手大学

研究代表者

大河原 正文  岩手大学, 理工学部, 准教授 (80223741)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードコンシステンシー限界 / 分子動力学 / 加速器実験 / 水分子 / 分子軌道法 / 放射光 / 小角散乱 / 中性子 / コンシステンシー / X線小角散乱 / 塑性限界 / 液性限界
研究成果の概要

地盤工学分野における重要な物性値であるコンシステンシー限界のメカニズム解明のため,X線小角散乱法・中性子準弾性散乱法・コンピュータシミュレーションを組み合わせて,粘土鉱物の構造とその中の水の定性・定量分析を行った.コンシステンシー限界付近において粘土鉱物の構造はダイナミックに変化し,それに伴って結晶構造内に束縛される水分子の性質(拡散係数・滞在時間)も変化することが明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

土の基本物性として重要なコンシステンシー限界について,ミクロの観点から解釈を与えている。すなわち塑性限界が水分子を急激に吸水する点であり,液性限界は粘土が塑性体から液体に徐々に変化していくときの境界であり,実際は幅を持っていることが明らかになった。地盤工学上,重要な基本物性の理解に貢献している。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] STUDY ON THE MECHANISM OF CONSISTENSY CHARACTERISTICS OF NA-MONTOMORILLONITE USING SMALL-ANGLE X-RAY SCATTERING METHOD2019

    • 著者名/発表者名
      MASAFUMI OKAWARA,YASUAKI SAITO,KENICHI SOGA
    • 雑誌名

      Clay Science

      巻: in press

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 近赤外分光法による精製モンモリロナイトの層間水・吸着水スペクトルと含水比との関係2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明・大河原正文
    • 学会等名
      第61回粘土科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 透過電子顕微鏡による精製モンモリロナイトのa軸方向の観察2017

    • 著者名/発表者名
      八木橋稜・佐々木邦明・大河原正文
    • 学会等名
      大61回粘土科学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外分光法による精製スメクタイトの層間水・吸着水の測定2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明・大河原正文
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 透過型電子顕微鏡による粘土鉱物の底面間隔の測定2017

    • 著者名/発表者名
      八木橋稜・佐々木邦明・大河原正文
    • 学会等名
      平成29年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] TEMによる粘土鉱物の膨潤挙動観察2017

    • 著者名/発表者名
      中山雅・八木橋綾・佐々木邦明・大河原正文
    • 学会等名
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] X線小角散乱法による種々の粘土鉱物のコンシステンシー特性比較2017

    • 著者名/発表者名
      齊藤康明・田中政典・山川祐美恵・大河原正文
    • 学会等名
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東北工業大学(宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 透過電子顕微鏡による湿潤状態における粘土の観察2016

    • 著者名/発表者名
      八木橋綾・佐々木邦明・山川祐美恵・齊藤康明・中山雅・大河原正文
    • 学会等名
      第60回粘土科学討論会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 透過電子顕微鏡による湿潤状態での精製粘土の観察2016

    • 著者名/発表者名
      中山雅,八木橋稜,佐々木邦明,大河原正文
    • 学会等名
      第51回地盤工学研究発表会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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