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Behavior of PVD unit cell under vacuum consolidation and methods for enhancing its effect

PVD晶胞在真空固结下的行为及增强其效果的方法

基本信息

批准号：
21K04256
负责人：
柴錦春
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Saga 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

项目摘要

2022年度の研究は主に以下の二つの成果を得た。（１）PVDユニットセルの圧密における見かけ目詰まりのメカニズムに関する微視的検討。直径60 mm、高さ20 mm のミニPVDユニットセル圧密後の試料から電子顕微鏡写真（SEM）観察用供試体を作成し、その微視的構造を検討した。観察にミニPVDユニットセル中、ミニPVD傍、ユニットセルの周辺の供試体を用いた。各供試体の水平面と垂直面それぞれのSEMイメージを取って、比較検討を行った。また、化学添加物の影響を検討するために、粘土試料間隙水中の濃度が0.1 M - 1.0 MになるNaCl、或いはCaCl2、或いは乾燥重量1-2%の石灰、2-4%のセメントをそれぞれ添加した。SEM イメージにより、添加物がない供試体の場合、明らかな局部的な変形による異方的な微視的構造がある。CaCl2 或いはセメント/石灰添加物がある試料の場合、土の微視的構造の異方性が低減し、凝集状構造になる傾向がある。そして、見かけ目詰まりの程度が低減した。（２）羽付けPVDの挙動に関するモデル試験及びその圧密度の計算法。真空圧密プロジェクトにおけるPVD 周りの見掛け目詰まりの影響を減らすために、新しいタイプの PVD である羽付け PVD (WPVD)を開発し、その圧密促進効果を実験的検討した。実験に用いたモデルの直径は0.45 m、高さは1.0 mであった。モデルに４本のWPVDを設置した。また、有限要素数値解析 (FEA) を利用して、WPVDの効果に関する数値的な解析検討を行った。試験と解析結果により、WPVD は見かけ目詰まりの影響を軽減でき、通常の PVD より真空圧密の速度を加速する能力が高いことを明らかにした。最後に、等価ドレーン直径の概念を用いて、WPVD による圧密度の計算法 (式) が確立されました。

The main achievements of the 2022 <s:1> research にに are as follows: を obtained た. (1) PVDユニットセ <s:1> <s:1> compaction における can be found in the 検 section of the する micrograph of the けけ eye. Diameter of 60 mm, 20 mm high さのミニ PVD ユニットセル try の after consolidation material から electronic 顕 micro mirror photo (SEM) 観 examine with the selected body をし, その slightly depending on the structure of the を beg し検た. 観 examine にミニ PVD ユニットセル, ミニ PVD alongside, ユニットセルの weeks 辺のを selected body with いた. For each test subject, the <s:1> horizontal plane と vertical plane それぞれ <s:1> SEM メメジをジを take って, compare 検 and を lines った. また, chemical additives の influence を beg す検るためにがの concentration in water, clay sample gap 0.1 M - 1.0 M になる NaCl or いは CaCl2, or いのは dry weight of 1-2% lime, 2-4% のセメントをそれぞれ add した. SEM イメージにより, additive がない selected body の occasions, Ming らかな local な - shaped による the structure of the different parties な micro view がある. CaCl2 or いはセメント / lime additive がある sample の occasions, soil の micro の different structures of party が low し reduction, the aggregation structure になる tendency がある. Youdaoplaceholder0 そて, see まけ, ま, <s:1>, が, が, た. (2) けPVD <s:1> 挙 motion に related するモデ experiment and びそ <s:1> pressure density <e:1> calculation method. Vacuum consolidation プロジェクトにおける PVD weeks りの see hang け mesh wall まりの influence を minus らすために, new しいタイプの PVD である feather pay け PVD (WPVD) を open 発し, その consolidation promote unseen fruit を be of 験検した. The experimental に uses the diameter of the にたモデたモデたモデであった clamp with a diameter of <s:1> 0.45m and a height of さ 1.0m であった. Youdaoplaceholder0 にに4 copies of <s:1> WPVDを set up たた. また, finite element the numerical analytic (FEA) を using して, WPVD の unseen fruit に masato する of the numerical analytical 検なを line った. Test と analytical results により, WPVD は see かけ mesh wall まりの influence を軽 minus でき, usually の PVD より vacuum consolidation をの speed accelerate する ability が high いことを Ming らかにした. Finally, the concepts of に, equal 価ドレ, and <s:1> diameter rods are を established by the がて and WPVD による pressure density <s:1> calculation method (formula) が.