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2014 年度 実績報告書

ビーチロックの形成メカニズムに学ぶ新たな人工岩盤の開発に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 12J01036
研究機関北海道大学

研究代表者

檀上 尭  北海道大学, 工学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードビーチロック / 尿素分解菌 / 沖縄県 / 一軸圧縮強さ / 人工岩
研究実績の概要

本年度は、沖縄県のビーチロック周辺から採取した尿素分解菌を用いて、砂供試体を一軸圧縮強さ(UCS)で数MPa以上に固化することを目的として、大きさの異なる2つの容器(シリンジおよびカラム)を用いて固化試験を実施した。
シリンジ試験では、各試験条件がUCSに与える影響を把握すべく、いくつかの異なる試験条件のもとで、砂試料の入ったシリンジ容器(直径2.5 cm)に尿素分解菌Pararhodobacter sp.から成る培養液、Ca源や尿素を含んだ固化溶液を順に注入・排水し、湿潤状態を保って一定期間養生した。その後、定期的に固化溶液を注入・排水し、試験期間14日後に砂供試体に対して針貫入試験を行うことでUCSを推定した。その結果、養生温度(20~35 ℃)や固化溶液のCa2+濃度(0.1~0.3 M)が高いほど、推定UCSはそれぞれ大きくなることが示された。また、固化溶液のpH(6.9~9.0)が小さい方が、推定UCSは大きかった。
シリンジ試験の結果を参考にして実施したカラム試験では、供試体サイズ(直径5 cm、高さ10 cm)および試験期間(最長28日)を大きくすることでUCS増加を図った。その結果、UCSで最大10 MPaを有するカラム供試体の作製に成功した。UCSで10 MPaを発現した試験条件は、試験期間28日、養生温度30 ℃、固化溶液の注入間隔1日、固化溶液のCa2+濃度0.3 Mであった。また、重回帰分析の結果、UCSに重要な影響を与える試験条件は固化溶液のCa2+濃度(x)と試験期間(y)であり、これらの試験条件を説明変数とするUCSの予測式はqu = 48.3x +0.456y -19.51となる可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 国際会議参加報告 (The International Symposium on Geomechanics from Micro to Macro (IS-Cambridge 2014))2015

    • 著者名/発表者名
      檀上尭
    • 雑誌名

      材料

      巻: 64 ページ: p. 63

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ARTIFICIAL BEACHROCK FORMATION THROUGH SAND SOLIDIFICATION TOWARDS THE INHIBIT OF COASTAL EROSION IN BANGLADESH2015

    • 著者名/発表者名
      Md. Nakibul H. Khan, T. Danjo and S. Kawasaki
    • 雑誌名

      International Journal of GEOMATE

      巻: 9 ページ: pp. 1528-1533

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 尿素分解菌Pararhodobacter sp.を用いた砂供試体の固化試験2014

    • 著者名/発表者名
      檀上尭,川﨑了,島崎傑,肥塚啓佑
    • 学会等名
      日本応用地質学会平成26年度研究発表会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-30
  • [学会発表] Effects of bacterial ureolysis and seawater evaporation on beachrock formation2014

    • 著者名/発表者名
      T. Danjo, S. Kawasaki, S. Shimazaki and K. Koizuka
    • 学会等名
      The 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS8)
    • 発表場所
      Royton Sapporo, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
  • [学会発表] Coral sand solidification test using ureolytic bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      T. Danjo, S. Kawasaki, S. Shimazaki and K. Koizuka
    • 学会等名
      The International Symposium on Geomechanics from Micro to Macro (IS-Cambridge 2014)
    • 発表場所
      University of Cambridge, Cambridge, UK
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
  • [学会発表] 尿素分解菌を用いた砂の固化試験2014

    • 著者名/発表者名
      肥塚啓佑,川﨑了,檀上尭
    • 学会等名
      平成26年度 資源・素材学会北海道支部春季講演会
    • 発表場所
      JAEA幌延深地層研究センター(北海道天塩郡幌延町)
    • 年月日
      2014-06-14
  • [備考] 資源生物工学研究室HPの研究実績2014

    • URL

      http://wwwgeo-er.eng.hokudai.ac.jp/new2/results/results_2014.html

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公開日: 2016-06-01  

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