Development of composite geomaterials for seismic disaster prevention and material recycling

抗震减灾及材料回收复合土工材料开发

• 批准号: 18K04359
• 负责人: 小竹 望
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Kagawa National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K04359/
• 关键词: 高靭性土質複合材料; 繊維補強土; 低利用資源; 一面せん断試験; 三軸圧縮試験; 振動台模型実験; 再生石膏; 竹繊維; 土質複合材料; 高靭性土質材料; 耐震補強; 部分改良工法

本研究の目的は、高靭性土質複合材料の高性能化を図る体系的取組みにおいて、1)その構成材料に廃棄物あるいは低利用資源を選択することで多様な材料の高付加価値化を図る資源循環技術として発展させること、2)高靭性土質複合材料の特長を活かした土構造物の耐震補強法を提案し、耐震性能と施工コストの整合を踏まえて環境配慮型低コストの土構造物の地震防災技術を確立することである。高靭性土質複合材料の強度変形特性の評価に基づく靭性向上メカニズムの解明に向けて、まず、６号～８号珪砂とPVA繊維を用いた繊維補強砂の基本的な締固め特性を評価した。次に、密に締め固めた短繊維補強砂の三軸圧縮試験の結果から、繊維混合によるせん断強度の増加、ダイレイタンシーの抑制が明瞭に確認され、土粒子径と繊維寸法に着目した土と繊維の相互作用の解明に向けて研究方法の妥当性が確認された。環境配慮型の高靭性土質複合材料の開発において、再生石膏の固化材としての適用性を検討し、硬化遅延剤による品質確保策の有効性が確認された。また、自然由来繊維として竹繊維を用いた補強砂の大型一面せん断試験の結果から、せん断強度を増加する効果を確認した。土構造物の耐震強化構造の開発にあたり、FEM動的応答解析により既往の振動台模型実験結果を対象とする再現解析を行った。その結果、既往実験と同様に、1)堤体表層に高靭性土質複合材料を用いた部分補強によって堤体の耐震性が向上すること、2)補強材として剛な板状より柔な袋状の補強効果が大きいこと、3) 補強形態としてのり面部の補強が最も効果が高いことが確認された。また、プレセル模型に粘性土を充填した部分補強材を試作して振動台模型実験を行った結果、この補強材は変形追随性を有して補強効果を発揮することを確認した。上記の通り、当初計画に従って成果が得られ、本研究の発展が期待される。

这项研究的目的是开发一种系统的方法来改善高层土壤复合材料的性能：1）开发一种资源回收技术，旨在通过选择浪费或低使用资源作为其组成材料来提高各种材料的价值，而2）为建立远程构建材料的技术增强材料，以使土壤构建材料的构造材料，并利用土壤构建材料，并利用土壤的构造，并采用土壤的特征，并将其构成土壤的特征，并使用土壤的特征，并提出了土壤的特征，并提出了对土壤的特征，并提出了构成的材料。低成本的土壤结构考虑了地震性能和建筑成本的一致性。为了根据评估高韧性土壤复合材料的强度变形特性的韧性改进机制，首先评估了使用6-8硅砂和PVA纤维的纤维增强砂的基本压实特性。接下来，密集压实的木制纤维增强砂的三轴压缩测试的结果清楚地证实了剪切强度的提高和由于纤维混合而引起的染色性的抑制作用，并确认了研究方法的有效性以阐明土壤和纤维之间的相互作用，专注于土壤粒径和纤维尺寸。在开发环保，高韧性土壤复合材料时，检查了回收石膏作为固化材料的适用性，并确认使用硬化阻滞剂进行了质量保证度量的有效性。此外，通过使用竹纤维作为天然纤维的大规模剪切测试的结果证实了提高剪切强度的效果。在为土壤结构开发地震增强结构时，我们使用了FEM动态响应分析对先前的摇式表模型实验的结果进行了繁殖分析。结果，与以前的实验一样，可以证实1）在山脊体表面上使用高硬土的复合材料的部分增强，提高了地震耐药性，2）2）柔软的袋子状形状作为增强材料的增强，3）3）将骑行表面的增强作为增强形式，是最有效的。此外，在predell模型中产生了填充粘土土壤的部分加固材料，并进行了摇桌模型实验，因此，已经证实，这种加固材料具有变形的跟踪特性，并且表现出增强作用。如上所述，结果将根据原始计划获得，预计这项研究将会发展。

项目成果

振動台実験による盛土堤体の崩壊形態

基于振动台试验的路堤体垮塌模式

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Kotake;Shota Miyake;Takeshi Kutsuzawa;and Eisuke Sato;三宅 翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介;塩入潤一郎，小竹望，高島敦之;眞木陸，重元凜太郎，澤田豊，小竹望，鈴木麻里子，河端俊典;竹谷貢太，小竹望，山中稔，清水達矢;小竹望，沓澤武，佐藤栄介，川西智也，竹谷貢太;三宅翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介，竹谷貢太;溝渕一匡，小竹望
• 通讯作者: 溝渕一匡，小竹望

受圧板と連結枠を有する補強斜面模型の直接せん断特性

压板连架加筋边坡模型直剪特性

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Kotake;Shota Miyake;Takeshi Kutsuzawa;and Eisuke Sato;三宅 翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介
• 通讯作者: 三宅 翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介

遮水シートの敷設方法がため池堤体の動的挙動に及ぼす影響

防渗板铺设方法对水库堤体动力性能的影响

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Kotake;Shota Miyake;Takeshi Kutsuzawa;and Eisuke Sato;三宅 翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介;塩入潤一郎，小竹望，高島敦之;眞木陸，重元凜太郎，澤田豊，小竹望，鈴木麻里子，河端俊典
• 通讯作者: 眞木陸，重元凜太郎，澤田豊，小竹望，鈴木麻里子，河端俊典

Direct shear test on reinforced slope model with flexible bearing plates made from reclaimed plastic

再生塑料柔性承重板加筋边坡模型直剪试验

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Kotake;Shota Miyake;Takeshi Kutsuzawa;and Eisuke Sato
• 通讯作者: and Eisuke Sato

柔な表層補強材による盛土の耐震補強

使用软表面加固材料对路堤进行抗震加固

• 发表时间: 2018
• 作者: Nozomu Kotake;Shota Miyake;Takeshi Kutsuzawa;and Eisuke Sato;三宅 翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介;塩入潤一郎，小竹望，高島敦之;眞木陸，重元凜太郎，澤田豊，小竹望，鈴木麻里子，河端俊典;竹谷貢太，小竹望，山中稔，清水達矢;小竹望，沓澤武，佐藤栄介，川西智也，竹谷貢太;三宅翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介，竹谷貢太;溝渕一匡，小竹望;六車佳仁，小竹望;清水達矢，小竹望;六車佳仁，小竹望;塩入潤一郎，小竹望，佐野博昭;清水達矢，小竹望;三宅翔太，小竹望，沓澤武，佐藤栄介;溝渕一匡，小竹望，辻慎一朗，横田善弘
• 通讯作者: 溝渕一匡，小竹望，辻慎一朗，横田善弘