微生物機能を利用した既存土構造物の耐災性向上技術の評価手法の開発

利用微生物功能提高现有土壤结构抗灾能力评价方法的开发

基本信息

批准号：
20656076
负责人：
桑野玲子
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20656076/
关键词：
地盤改良微生物砂

项目摘要

本研究は、軟弱粘土や砂質土に微生物機能を利用して土粒子間固結力を付加させることにより、既存の土構造物や埋設構造物の地震時液状化や降雨時の土砂流出に対する耐災性を向上することを目指し、有用微生物の地盤内目的箇所への均質かつ効果的輸送と保持、および微生物機能による地盤固化の進度とその効果の評価方法について解明することが主な目的である。本年度は、微生物の働きにより尿素を加水分解して炭酸イオンを得て、炭酸カルシウムを析出させ土粒子間の固化を発現させる手法を採用した。栄養源として有機物(スクロース)を用いた方法よりも安定したPH環境が保たれ、比較的容易に供試体を固化させることが可能であった。シリンジ内の砂供試体に微生物と栄養源をあらかじめ供給し、カルシウム源と栄養源を1日1回定期的に注入したところ、3日間の養生中、カルシウムイオンの大部分が消費され、重量比約5%程度の炭酸カルシウムが生成していることがわかった。また、それに伴いシリンジ内供試体に施した針貫入抵抗も顕著に増加した。固化供試体をSEM-EDSにより観察したところ、砂粒子間をつなぐようにカルシウム系鉱物が生成していることが確認された。しかしながら、供試体内へ均質に定常的にグラウトを浸透させることは容易ではなく、浸透開始からしばらくしてそれ以上の浸透が著しく困難になる場合や、不均質な浸透経路に沿って不均質に固化が発現する場合が見られるなど、課題が残った。

这项研究旨在通过使用微生物功能将粒料间固化力增加在柔软的粘土和沙质土壤中增加质地固化力，并阐明有效的微型机构在地面上的固定位置，从而使他们的固体效果及其效果，以及通过良好的效果来评估，以及通过良好的效果来评估，以及如何对他们的效果进行评估，并阐明了对他们的效果以及如何评估，从而阐明了对地面的同质运输和保留，又可以改善对地面上的柔软和有效的运输和保留，并通过对他们的效果进行评估，以及如何通过良好的效果来评估，以及如何通过对他们的效果进行评估。今年，我们采用了一种方法，其中微生物的作用将尿素水解为获得碳酸盐离子，沉淀碳酸钙并在土壤颗粒之间固化。与使用有机材料（蔗糖）作为营养源的方法相比，pH环境保持更稳定，并且可以相对容易地固化样品。将微生物和营养源预供应到注射器中的沙子标本中，每天定期注射钙和营养源一次。发现在固化的三天内，大多数钙离子被消耗，碳酸钙的重量约为5％。此外，针对注射器内部样品的针透明抗性显着增加。当使用SEM-EDS观察固化标本时，可以证实以连接砂颗粒的方式形成钙的矿物质。但是，不容易让灌浆均匀地穿透标本，并且存在问题，例如，在输注后一段时间后进一步的渗透变得更加困难，而固化沿异质渗透途径异质的情况发生。