汚染地盤の基礎工に活用する吸水性高分子ゲルの劣化特性と耐薬品性・耐久性の評価手法

污染地面基础工程用吸水聚合物凝胶劣化特性、耐化学性和耐久性评价方法

• 批准号: 21K04251
• 负责人: 梅崎 健夫
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04251/
• 关键词: 地盤工学; 汚染地盤; 杭基礎; 吸水性高分子; 摩擦低減; 遮水; 熱劣化; 長期耐久性

吸水性高分子摩擦低減剤（FRC）粉末のプレ劣化時間は長く，それを用いた膨潤ゲルの実験条件や実験ケースが多大で長時間となるので，当初の計画を効率良く実施するために，まず，FRC粉末の熱劣化（高温温度T，加熱時間t）による耐久性を検討・評価した．(a)プレ劣化試験：令和3年度までに実施したT=110，200℃の「熱劣化法（時間促進）」に加えて，T=150，220，240℃の高温時間tにおけるプレ劣化粉末を作製した．(1)簡易最大膨潤倍率試験：最大膨潤倍率Ramaxは高温温度T，加熱時間ｔによって変化する．熱劣化には長時間を要し，Ramaxは一度増加した後，初期状態以下まで低下する．(2)色度によるプレ劣化試料の評価：①FRC粉末を高温加熱すると熱劣化が生じて褐色化する．②簡易最大膨潤倍率Ramaxの経時変化は色度b*によって一義的に評価できる．(3)地盤条件を模擬したカラム型の膨潤・透水試験：①Ramaxは，有効拘束圧p’の増加に伴って減少し，同一のp’においては熱劣化時間が長くなるほど小さくなる．しかし，最大膨潤圧（膨潤できない最大有効拘束圧）p’max=560 kPaは，熱劣化の程度によらず同じである．②熱劣化後のFRCの透水係数kは初期状態よりも大きくなる．しかし，熱劣化後においても，FRCは十分な止水性を有する．さらに，プレ劣化粉末を用いた以下の(4)と(5)の膨潤ゲルの試験を実施した．(4)簡易流動性試験：膨潤倍率Raごとの膨潤ゲルの流動性は，FRC粉末の高温温度T，加熱時間tに依存し，特性の変化には長時間を要する．Raが小さいほど変化しにくい．(5)ゼリー強度試験：膨潤倍率Raごとの膨潤ゲルのゼリー強度Jも，同様にT，tに依存し，特性の変化には長時間を要する．Raが小さいほど変化しにくい．以上の結果より，(b)膨潤ゲルの長期耐久性は極めて高いことが示唆される．

Water absorbent polymer friction reducer (FRC) powder degradation time is long, the expansion of the necessary conditions for the implementation of the initial plan to achieve good implementation rate, the durability of FRC powder thermal degradation (high temperature temperature T, heating time t) is discussed. (a)Deterioration test: In the third year of the order, T=110, 200℃ and "thermal degradation method (time promotion)" were applied. T=150, 220, 240℃ and high temperature time t = 200 ℃ were added. (1)Simple maximum swelling ratio test: maximum swelling ratio Ramax is high temperature temperature T, heating time t change. After a long time of thermal degradation, Ramax increases by one degree and decreases below initial state. (2)The evaluation of color degradation sample: ①FRC powder is heated at high temperature, heat degradation occurs, browning occurs.② Simple maximum swelling ratio Ramax time-varying chromaticity b* (3)The test of swelling and water permeability under site condition simulation: ①Ramax has the restriction of increasing pressure p 'and decreasing temperature, and the same p' and heat degradation time is longer and shorter. Maximum expansion pressure p 'max=560 kPa Maximum thermal degradation p' max=560 kPa② Water permeability coefficient k of FRC after thermal degradation is changed from initial state to large state. After thermal degradation, FRC is very waterproof. In addition, the following (4) and (5) swelling tests were carried out for the use of degraded powders. (4)Simple fluidity test: the fluidity of swelling ratio Ra is dependent on the high temperature T and heating time T of FRC powder, and the characteristics change for a long time.Ra is small and medium. (5)Strength test: The swelling ratio Ra is equal to the swelling strength J of the swelling gel. Similarly, T and t depend on each other, and the characteristics will change over time.Ra is small and variable. The above results show that (b) the long-term durability of the swelling agent is extremely high.

项目成果

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤特性（その2）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀特性（第 2 部分）

• 发表时间: 2023
• 作者: Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔， 河野勝宣;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一
• 通讯作者: 梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・透水特性（その１）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀和透水性能（第 1 部分）

• 发表时间: 2023
• 作者: Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一
• 通讯作者: 梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・透水特性（その２）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀和透水性能（第 2 部分）

• 发表时间: 2023
• 作者: Atsushi Matano;Hitoshi Nakamura;Visal Thay;Takehiko Tsubokawa;Takehiro Matsui;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一
• 通讯作者: 梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一

吸水性高分子摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤特性（その１）

吸水性聚合物减摩剂中使用的吸水性聚合物在热劣化过程中的溶胀特性（第1部分）

• 发表时间: 2022
• 作者: Kumiko Kiyono;Thay Visal;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，成政翔太，服部 晃，岡本功一
• 通讯作者: 梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，成政翔太，服部 晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・流動・強度特性（その２）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀、流动和强度特性（第 2 部分）

• 发表时间: 2023
• 作者: Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村 隆，川上将生，服部 晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔， 河野勝宣;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一;石川侑吾;田中三雄，金田一男，中田幸造，下田誠也;河村 隆，梅崎健夫，井上 駿，加藤直也，篠原大紀，宮澤 駿;高橋京祐，中村一史，タイウィサル，堀井久一;中川潤哉，櫨原弘貴，添田政司，山田悠二;髙橋拓弘;梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一
• 通讯作者: 梅崎健夫，河村 隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部 晃，岡本功一