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古紙を原料とする革新的泥土処理技術の開発とその処理メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02235
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22030:地盤工学関連
研究機関京都大学

研究代表者

木村 亮  京都大学, 工学研究科, 教授 (30177927)

研究分担者 澤村 康生  京都大学, 工学研究科, 准教授 (20738223)
宮崎 祐輔  京都大学, 工学研究科, 助教 (10847320)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード古紙 / 微細化加工 / 高含水泥土 / セルロース / 地盤の水分分布
研究開始時の研究の概要

本研究の最終目標は,古紙を微細化加工した粉体を用いて高含水泥土を即座に処理する技術を開発し,ため池やダムの浚渫・建設泥土処理・地盤災害復旧を変革することである.本工法の処理原理は,古紙に含まれるセルロースによる吸水を主とした物理的作用と考えられ化学反応を伴わない.その結果,対象泥土の化学組成を問わずに即座に効果を得ることが可能である.さらに,セメントなどの固化剤を一切使用しないことから可逆的な吸排水作用が期待でき,環境負荷が小さい.本研究では,古紙を原料とする微細粉体を添加することで,高含水泥土内の水分分布がどのように変化し,またそれにより地盤材料の特性がどのように変化するのか明らかにする.

研究成果の概要

本研究では,古紙微細粉体による高含水泥土処理のメカニズムの解明と,処理泥土の物理・力学特性変化を明らかにすることを目的に種々の実験を実施した.その結果,古紙微細粉体を添加することで泥土のせん断強度が増加する他,物理・力学特性が著しく変化することを確認した.さらに,処理泥土を地盤材料として再利用する場合には,古紙微細粉体とセメントを併用することで,処理泥土は粘り強い変形性能を示すことが明らかとなった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最終目標は,古紙を微細化加工した粉体を用いて高含水泥土を即座に処理する技術を開発し,ため池やダムの浚渫・建設泥土処理・地盤災害復旧を変革することである.本技術を用いることで,特別な機械を用いることなく,即座に泥土の流動性を低下させることが可能となる.本研究を通じて,古紙微細粉体における処理メカニズムを詳しく分析できた他,処理泥土を再利用する際の地盤材料としての特性を調べることができた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 学会発表 (8件)

  • [学会発表] 第57回地盤工学研究発表会2022

    • 著者名/発表者名
      浅井泰一郎,澤村康生,宮﨑祐輔,木村 亮
    • 学会等名
      古紙微細粉体による固化処理泥土の解砕・締固め時の力学特性
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Unconfined compressive strength of treated soil with fine shredded paper and hydrated lime2022

    • 著者名/発表者名
      Teshome Birhanu,浅井泰一郎,木戸隆之介,澤村康生,宮﨑祐輔,木村 亮
    • 学会等名
      第57回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Improvement effect of FSP and lime on volume change and crack for clay slurry observed by X-ray CT and XRF tests2022

    • 著者名/発表者名
      Teshome Birhanu,浅井泰一郎,木戸隆之介,澤村康生,宮﨑祐輔,木村 亮
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 古紙微細粉体による泥土処理にセメントを添加した際の一軸圧縮試験2021

    • 著者名/発表者名
      浅井泰一郎,澤村康生,宮崎祐輔,矢野隆夫,木村 亮
    • 学会等名
      2021年度土木学会関西支部年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 再利用を目的とした古紙微細粉体による処理泥土の力学特性の把握2021

    • 著者名/発表者名
      浅井泰一郎,澤村康生,宮﨑祐輔,木村 亮
    • 学会等名
      第56回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] 古紙微細粉体による処理泥土におけるセメント添加 時の力学特性2021

    • 著者名/発表者名
      浅井泰一郎,澤村康生,宮﨑祐輔,木村 亮
    • 学会等名
      第14回環境地盤工学シンポジウム論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] Compressive strength characteristics of a cement-fine shredded paper-treated clay2020

    • 著者名/発表者名
      Gathuka N. Vivian, 宮﨑祐輔,澤村康生,矢野隆夫,木村 亮
    • 学会等名
      第55回地盤工学研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 古紙を原料とする微細粉体による粘性土地盤の特性変化2019

    • 著者名/発表者名
      澤村康生,矢野隆夫,木村 亮
    • 学会等名
      第13 回環境地盤工学シンポジウム発表論文集
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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