| 研究課題/領域番号 |
19H02240
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
末政 直晃 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 教授 (80206383)
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| 研究分担者 |
伊藤 和也 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 教授 (80371095)
田中 剛 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, その他 (80468818)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 地盤改良工法 / 液状化対策 / 微粒子 / 浸透注入 / 固化 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，液状化対策としての微粒子注入工法を開発することである．この微粒子注入工法とは，液状化の発生が懸念される砂地盤に対して，注入可能な粒径を有する複数の固形材料を水と共に地盤内に注水するものである．注入後にはこれらの材料が互いに反応して周辺の砂粒子とともに固化して，地盤が強化されることが期待される．液体を注入する薬液注入工法では，薬液と水との比重差によって注入後に沈降することがあるため，固化のタイミングを調整することが要求され，施工ミスにつながりやすい．しかしながら，固体を地盤に注入する場合には，注入された固体が沈降しにくく，固体の反応は比較的緩速であることから，注入時の課題は少ない．それゆえ，注入工程が比較的低コストで実施できる利点がある．
本研究では，比較的低コストで微粒子化が可能な材料の中から，固化可能性があり，固化後には高強度が期待される組合せを抽出した．その一つである高炉スラグと半水石膏，酸化マグネシウムの微粒子の組合せは幅広い配合比で液状化対策に必要な圧縮強度を満たすことが確認された．特に高強度を得たい場合には高炉スラグの配合比率を高めることで，400kN/m2以上の圧縮強度が得られることも分かった．地盤への微粒子注入に際しては，微粒子濃度が高くなるほど，目詰まりが生じやすくなるため，水粉体比(重量)で10%程度の溶液を可能な限り高い流速で注入するのが良いことが分かった．これらの知見に基づいて，2次元の模型土層において，微粒子浸透実験を実施して，混合微粒子が目標通りに注入され，数週間程度で固化することが確認された．
本工法の更なる低コスト化を目的として，湿式粉砕機を用いた固体材料の微粒子化を実施した．材料の固有の強度にもよるが，例えば溶融シリカにおいては数十μm粒径の原材料を数μm粒径までに微粒子化することが確認された．
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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