| 研究課題/領域番号 |
16K06494
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| 研究機関 | 中央大学 |
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研究代表者 |
平川 大貴 中央大学, 理工学部, 准教授 (40372990)
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| 研究分担者 |
荒木 裕行 中央大学, 理工学部, 助教 (30780837)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 破砕コンクリート / リサイクル材料 / 土構造物 / 物理化学的性質 / 六価クロム / 強度変形特性 |
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| 研究実績の概要 |
本課題は、破砕コンクリートを再生地盤材料として活用する方法を検討するものである。破砕コンクリートは主要な建設副産物であり、再生の可能性のある材料と位置付けられているが、現状では盛土等の土構造物にはほとんど用いられていない。粒度調整砕石等の天然地盤材料と比べると、破砕コンクリートは1)六価クロムの溶出の可能性、2)強度変形特性のばらつき、という異なる2つの問題がある。上記1)は環境性能、2)は土構造物の基本構成材としての力学的性質であるが、ともに粒子に含まれるセメント硬化物に起因している。本研究ではこれらの要因を科学的に明らかにし、その対応方法を見出すことで盛土等の土構造物への適用を確立することを目的にしている。
初年度(平成28年度)においては、セメント硬化物に含まれる六価クロムは微量であること、破砕コンクリートは締固め後においても乾燥密度は小さく軽量土の性質を有していること、同粒度の天然材料と比較しても破砕コンクリートの強度は極端に低くないことを明らかにした。2年次(平成29年度)では、酸化マグネシウムおよび酸化カルシウムを含有する天然の粉末を混合することで、六価クロムの溶出を抑制しつつ、強度を増加させることが可能であることを明らかにした。六価クロムの溶出の抑制の主要因は、破砕コンクリート粒子の表面を覆う事による物理的な封じ込めにある。また、酸化マグネシウムと酸化カルシウムは水を反応して固化が生じる。本研究では三軸試験で固化反応の時間的推移を確認するとともに、固化構造の緻密さを反射電子像から確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究計画調書では、「研究期間内に明らかにする事柄(個別目標)」として「土構造物の供用時での六価クロムの封じ込め方法の検討」を2カ年(平成29年度～30年度)で実施する計画としている。平成29年度では酸化マグネシウムを含有する天然の粉末を用い、六価クロムの溶出を抑制しつつ、固化反応によって破砕コンクリートの強度増加が生じることを確認した。この知見を踏まえ、平成30年度では経済性を考慮してより安価な材料による六価クロムの溶出抑制、および固化による強度増加を実現する方法を引き続き検討する。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究期間2カ年(平成29年度)までは概ね計画通りに進行している。一方、再生地盤材料としての破砕コンクリートの活用方法を確立するためには、再生化の方法も示す必要があるとの考えに至った。これは、破砕コンクリートをコンクリートの再生骨材に用いる用途では再生化に際してセメント硬化物を少なからず除去することの必要性が検討されているものの、再生地盤材料としての用途においてはこのような検討はなされていないためである。研究期間最終年(平成30年度)では、再生地盤材料として破砕コンクリートを用いる場合、セメント硬化物を除去する必要はなく、封じ込めおよび粒子間をある程度固結させることで土構造物に求められる強度変形特性を満たすことも明確にしたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
差額が生じた主たる理由は、研究成果発表費にある。土木学会論文集Cに投稿し、現在印刷中である。2018年5月に登載されることが確定している。論文集(土木学会論文集C)に登載後、速やかに執行する。
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