| 研究課題/領域番号 |
09460105
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
足立 泰久 筑波大学, 農林工学系, 講師 (70192466)
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| 研究分担者 |
中石 克哉 茨城大学, 農学部, 助教授 (40180236)
軽部 重太郎 茨城大学, 農学部, 教授 (10007768)
藤井 克巳 岩手大学, 農学部, 教授 (30134513)
大井 節男 農業工学研究所, 農村整備部, 主任研究官
中村 貴彦 東京農業大学, 地域環境科学部, 講師 (10287451)
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| キーワード | コロイド / 粘土 / 凝集 / 分散 / 乱流 / モンモリロナイト / アロフェン |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、これまで力学的な理論の枠組みの中に位置づけられていなかった粘土コロイドの輸送特性を扱うための水理学的な理論の大要を示し、それに基づいて種々の粘土コロイドの輸送特性に関する実験を行い、その有効性を立証すること、さらにその実用性を実際の農地土壌を用いた実験において具体的に示すことにある。平成12年度は、輸送特性に対し最も大きな支配因子である凝集と分散に関する水理学的モデルの構築と現実の粘土-水系の実測に主眼をおいて研究を進め、以下の成果を得た。
(1)乱流中でのフロックの破壊挙動を解析し、昨年度提出したフロックの幾何学的構造に基づいてクラスター間の接点数からフロック強度を説明するモデルを発展させ、水理学的な荷重を評価したところ定量的に妥当な結果を得た。
(2)乱流中におけるフロック形成の解析から、構造形成初期における流体力学的相互作用の影響を明らかにした。
(3)分散状態のモンモリロナイトの降伏値を電気二重層の反発力より説明づける理論を発展させ、その理論に基づき力学的降伏値の塩濃度効果を予測した。
(4)希薄な凝集性アロフェン懸濁液の粘度及び静的光散乱の実験データにスケーリング則を適用しその有効性を明らかにした。
(5)アロフェン及びイモゴライトそれぞれの凝集分散性と水分吸着特性をpHと塩濃度の関数として解析し、特に不可逆的な凝集状態にある時の粘土の水分吸着特性を実験的に明らかにした。
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