著者

西村 伊吹 松原 仁

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集 (ISSN:24366021)

巻号頁・発行日

vol.79, no.7, pp.22-00292, 2023 (Released:2023-07-20)

参考文献数

24

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護岸背後盛土の外部流出を防止するために盛土表面を防砂シートで被う工法がある一方で,防砂シート劣化に伴う土砂の吸い出し現象が少なからず報告されている.また,埋設されたシートを施工後に視認することは困難であることから,シートの劣化状態を共用時であっても評価できるツールの開発が求められる.本研究では,防砂シートの劣化を予測・評価しうる数理モデルを反応拡散理論に基づいて定式化し,実験値との比較解析を通じて本モデルの妥当性を検証した.結果として,本モデルによる解は実験結果に近い値を示すことが分かり,実環境を想定した解析例では,防砂シートが加水分解反応によって劣化する可能性を見出した.これらのことから,本手法は防砂シートの経年劣化を予測・評価するためのツールとして有効である可能性がある.

著者

松原 仁 屋比久 雄斗 西村 伊吹

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集 (ISSN:24366021)

巻号頁・発行日

vol.79, no.6, pp.22-00328, 2023 (Released:2023-06-20)

参考文献数

39

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短繊維材を土に混合することで土の靭性を高めることができる.短繊維材には,鉱物繊維,人工繊維,天然繊維等があるが,繊維の経年劣化に伴う補強機能の低下が懸念される.したがって,繊維材の効果を持続させるためには,劣化を抑制できる新しい技術が必要である.本研究では,天然由来および人工の繊維を混合した砂試料に微生物を添加し,繊維材の劣化抑制効果について検討した.室内実験の結果,天然由来の繊維材を混合した砂試料において,繊維材表面・内部に多くの炭酸塩が析出し,繊維材を保護することが明らかとなった.また,炭酸塩の析出過程を明確化するために,反応拡散理論に基づく数値解析を実施したところ,天然由来の繊維で見られた保護作用には溶媒中の各種イオンの分散抑制が深く関与していることが明らかとなった.

著者

西村 伊吹 松原 仁

出版者

公益社団法人 日本材料学会

雑誌

材料 (ISSN:05145163)

巻号頁・発行日

vol.71, no.1, pp.59-66, 2022

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<p>The soil improvement technique called as microbially induced carbonate precipitation (MICP) is recognized to be more environmentally friendly than traditional techniques using piles or cement milk. The soil particles bind by precipitating calcium carbonate on particles or in pores, depending on microbial activity. Although the binding structures such as active and inactive bonds have been numerically simulated from chemical-based modelling, the simulation of carbonate precipitation taking into account microbial growth has not been carried out. In addition, the relationship between the spatial precipitation pattern and improvement of mechanical properties remains ambiguous. In this study, a novel MICP simulation scheme dealing with microbial growth is proposed, and the impact of carbonate precipitation on the mechanical properties of the MICP-treated materials is discussed. In this scheme, a reaction-diffusion system and a homogenization method are used for microscale bacterial growth and for multiscale stress and strain analysis, respectively. The results of the calcium carbonate precipitation were 4.5 μmol/mm³ at 10.3 hour, which is slightly higher than the experimental data. Furthermore, the homogenization simulations indicated that soil stabilization could be attributed to the formation of a novel skeleton structure comprising soil particles and calcium carbonate-filled soil pores.</p>