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土系舗装の凍害劣化におけるX線CT画像解析と細孔径測定による現象と機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K04300
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分22010:土木材料、施工および建設マネジメント関連
研究機関信州大学

研究代表者

河村 隆  信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (50324231)

研究分担者 梅崎 健夫  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (50193933)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード歩行者系舗装 / 土系舗装 / X線CTスキャナ / 細粒分含有率 / 細孔径分布 / 凍結融解 / 弾性波速度 / 圧縮強度 / 舗装工学 / 地盤工学 / 積雪寒冷地 / X線CT / 凍結方向 / 温度分布
研究成果の概要

土系舗装の凍害劣化現象とその機構を明らかにするために,細粒分含有率FCが異なる供試体に対して,繰り返し凍結融解試験,ポロシメータ,弾性波速度,一軸圧縮試験を実施した.その結果,現有X線CTスキャナの精度の限界のため,凍害劣化進行の定量評価には至らなかった.しかしながら,凍結時にクラックが表面から内部に徐々に進行することを視覚的に確認した.さらに,FCが異なっても細孔全容積はほぼ同じだが,凍害劣化が生じる場合には0.01~0.5μm程度の空隙が多いことを示した.本研究の条件においては,凍害劣化と強度の間に相関は認められなかった.土系舗装に凍害劣化には,強度よりも透水性に依存することが示唆される.

研究成果の学術的意義や社会的意義

表面(凍結面)から内部への凍結速度,凍害劣化進行の定量評価には至らなかったものの,主材料の土質材料の特性と同様に,細粒分含有率が高いほど凍害劣化の影響を受けやすいことを明らかにした.一方,粒度試験(細粒分含有率)と弾性波速度試験の結果によって,圧縮強度を予測することが可能であることを示した.実施工においては,施工時の主材料の細粒分含有率を把握しておくことにより,定期的に弾性波速度によって圧縮強度を予測し,舗装の健全度を評価することが可能であると考えられる.土系舗装に凍害劣化には,材料の強度よりも透水性に依存することが示唆されることから,今後,凍害劣化と透水性との関係性に関する検討も望まれる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 粒度の異なる土系舗装の弾性波速度と圧縮・引張強度(その1)2023

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,飯田紫乃,熊田 正,松山 寛,横沢昌弘
    • 学会等名
      令和4年度土木学会中部支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 粒度の異なる土系舗装の弾性波速度と圧縮・引張強度(その2)2023

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,飯田紫乃,熊田 正,松山 寛,横沢昌弘
    • 学会等名
      第58回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Influences of unit cement content and fine fraction on freezing and thawing characteristics of soil pavement2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kawamura & Takeo Umezaki
    • 学会等名
      20th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 土系舗装におけるX線CT画像に基づく凍結融解特性(その2)2021

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,松髙芽生,横沢昌弘,小平計美
    • 学会等名
      第56回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 土系舗装におけるX線CT画像に基づく凍結融解特性(その3)2021

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,松髙芽生,横沢昌弘,小平計美
    • 学会等名
      土木学会第76 回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 土系舗装におけるX線CT画像に基づく凍結融解特性(その1)2020

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,田中幹宏,梶山 遼,横沢昌弘,小平計美
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能性土系舗装の凍結融解特性に及ぼす細粒分含有率の影響(その2)2019

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,福田祐己,横沢昌弘,小平計美
    • 学会等名
      第1回交通地盤工学に関する国内シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能性土系舗装の乾燥収縮および保水・吸水性に及ぼす細粒分含有率の影響2019

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,佐伯俊輔,福田祐己,横沢昌弘
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能性土系舗装の凍結融解特性に及ぼす細粒分含有率の影響2019

    • 著者名/発表者名
      河村 隆,梅崎健夫,福田祐己,佐伯俊輔,横沢昌弘
    • 学会等名
      土木学会第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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