| 研究課題/領域番号 |
21K04251
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22030:地盤工学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
梅崎 健夫 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (50193933)
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| 研究分担者 |
河村 隆 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (50324231)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 汚染地盤 / 杭基礎 / 吸水性高分子 / 流動性 / 摩擦低減 / 遮水 / 耐薬品性 / 長期耐久性 / 地盤工学 / 熱劣化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
災害廃棄物処分場における，汚染物質の安定的な遮断・漏出防止，跡地の高度利用のための基礎杭打設方法として，吸水性高分子の活用が期待されている．吸水性高分子は，地下水との接触により吸水ゲル化し，その機能（膨潤性，遮水性，摩擦低減性）を発揮する．
吸水ゲルの①流動性，②透水係数（遮水性），③ゼリー強度（せん断抵抗）に着目して，①～③に対する耐薬品性・耐久性の評価と耐久年数の定量評価を行う．そのために，過度な環境要因により吸水ゲルを強制劣化（プレ劣化）させ，劣化特性を明らかにする．プレ劣化試料に純水や汚染水を考慮した水溶液を加えたプレ劣化供試体（吸水ゲル）に対して，①～③の高温促進試験を実施する．
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| 研究成果の概要 |
(1)地盤中の中性，酸性，アルカリ性の化学物質水溶液と人工海水に対する吸水性高分子摩擦低減剤（FRC）膨潤ゲルの耐久性（耐薬品性，長期耐久性）を実証した．(2)高温下（温度：T0=200℃以上，時間：t0）の条件を変化させることにより，FRC粉末の劣化程度を調整できる．(3)このプレ劣化粉末の膨潤・透水試験の結果，熱劣化（時間促進）により膨潤倍率は小さくなるが，最大膨潤圧は変化しない．極端に劣化が進んでも，膨潤性は失われず，十分な止水性が保たれる．(4)地盤内の最大膨潤倍率Ra=30g/gに対する高温促進試験（T1，t1）により，提案手法とラーソン・ミラー法を適用して耐久時間を定量評価した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
汚染物質を含む災害廃棄物は急激に増加しており，海面処分場などへの埋立て処分が検討されている．吸水性高分子ゲル（FRC）の劣化特性と耐久性（耐薬品性，長期耐久性）の評価手法を確立し，劣化の程度に対する耐久時間の定量評価を行った．埋立て処分における，汚染物質の安定的な遮断・漏出防止，跡地の高度利用のための基礎杭打設方法の実用化へと発展可能である．また，高分子材料の新たな材料開発や他分野における用途拡大および高度利用も期待される．さらに，吸水膨潤ゲルに対する試験法・評価法の確立は革新的な技術であり，建設材料としての発展のみならず，他の工学・医学分野などへの利活用が推進される可能性がある．
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