稲副産物を利用した地盤材料の開発による循環システムの確立

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近年，環境問題の解決や社会の持続的発展を目指して，社会資本整備において地域資源を活用し，環境親和性に優れた構造材料の開発が求められている。地域資源のなかでも，稲作地域では農業副産物であるもみ殻に対する有効な活用方法の確立が求められている。本研究では，これらの課題を解決するため，もみ殻からエネルギを抽出するとともに，その副産物であるもみ殻灰の有効活用による環境親和性に優れた緑化基盤材の開発を目的とする。緑化基盤材の開発において，（1）環境親和性（二酸化炭素排出量の削減効果），（2）空隙構造と力学性能との関係，（3）空隙構造と植栽への適合性（根の発達状況）との関係の3つの性能に，もみ殻灰の置換率が与える影響を明らかにすることを試みた。また，材質評価法の構築を試み，強度指標を補完するため，多孔質材料の結合力を推定する方法を検討した。本年度は課題（2）および（3）を実施した。課題（2）において，細孔径分布試験，割裂引張強度試験および圧縮強度試験を実施し，もみ殻灰の置換率が空隙構造や力学特性に及ぼす影響を明らかにした。加えて，累積AEエネルギは多孔質材料の粒子結合力を表す指標として有効であることが明らかとなった。このことから，AE法を用いた新たな材質評価法を提示できたものと考えられる。課題（3）において，緑化基盤材の性能を検証し,開発基盤材における植栽試験を実施した。これらから，もみ殻灰の置換率の相違による空隙構造と根系の発達状況との関係を検討した。検討の結果，要求性能によって，もみ殻灰の混和の有無や混和量の最適値が異なることが明らかになった。以上，本研究では環境調和性，耐久性，植栽への適合性の3点を満たす材料設計について多孔質材料という視点にたち検討した。本研究から，地域資源の適切な循環が可能となり，環境調和に基づく農業農村環境の持続的発展に寄与できると考えられる。