汚染地盤の基礎工に活用する吸水性高分子ゲルの劣化特性と耐薬品性・耐久性の評価手法

污染地面基础工程用吸水聚合物凝胶劣化特性、耐化学性和耐久性评价方法

基本信息

批准号：
21K04251
负责人：
梅崎健夫
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Shinshu 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

吸水性高分子摩擦低減剤（FRC）粉末のプレ劣化時間は長く，それを用いた膨潤ゲルの実験条件や実験ケースが多大で長時間となるので，当初の計画を効率良く実施するために，まず，FRC粉末の熱劣化（高温温度T，加熱時間t）による耐久性を検討・評価した．(a)プレ劣化試験：令和3年度までに実施したT=110，200℃の「熱劣化法（時間促進）」に加えて，T=150，220，240℃の高温時間tにおけるプレ劣化粉末を作製した．(1)簡易最大膨潤倍率試験：最大膨潤倍率Ramaxは高温温度T，加熱時間ｔによって変化する．熱劣化には長時間を要し，Ramaxは一度増加した後，初期状態以下まで低下する．(2)色度によるプレ劣化試料の評価：①FRC粉末を高温加熱すると熱劣化が生じて褐色化する．②簡易最大膨潤倍率Ramaxの経時変化は色度b*によって一義的に評価できる．(3)地盤条件を模擬したカラム型の膨潤・透水試験：①Ramaxは，有効拘束圧p’の増加に伴って減少し，同一のp’においては熱劣化時間が長くなるほど小さくなる．しかし，最大膨潤圧（膨潤できない最大有効拘束圧）p’max=560 kPaは，熱劣化の程度によらず同じである．②熱劣化後のFRCの透水係数kは初期状態よりも大きくなる．しかし，熱劣化後においても，FRCは十分な止水性を有する．さらに，プレ劣化粉末を用いた以下の(4)と(5)の膨潤ゲルの試験を実施した．(4)簡易流動性試験：膨潤倍率Raごとの膨潤ゲルの流動性は，FRC粉末の高温温度T，加熱時間tに依存し，特性の変化には長時間を要する．Raが小さいほど変化しにくい．(5)ゼリー強度試験：膨潤倍率Raごとの膨潤ゲルのゼリー強度Jも，同様にT，tに依存し，特性の変化には長時間を要する．Raが小さいほど変化しにくい．以上の結果より，(b)膨潤ゲルの長期耐久性は極めて高いことが示唆される．

吸水性聚合物减摩剂（FRC）粉体的预劣化时间较长，使用其的溶胀凝胶的实验条件和实验案例广泛且耗时，因此为了高效地实施原计划，首先，我们调查并评估了 FRC 粉末因热劣化（高温 T、加热时间 t）而产生的耐久性。 (a) 预劣化试验：除2021年度实施的T=110、200℃的“热老化法（时间加速）”外，还进行T=150、220、240℃的高温时间t的预劣化A制备粉末。 (1)简单最大溶胀比测试：最大溶胀比Ramax根据高温T和加热时间t而变化。热劣化需要很长时间，Ramax增加一次后，就会降低到初始状态以下。（2）根据色度对预降解样品进行评价：①FRC粉末受热至高温时，发生热降解，变成棕色。 ② 简单最大溶胀比Ramax随时间的变化可以通过色度b*唯一地评价。 (3)模拟地基条件的柱式膨胀/渗透试验：①Ramax随着有效围压p'的增大而减小，相同p'时，随着热劣化时间的增加而减小。然而，无论热劣化程度如何，最大膨胀压力（不会发生膨胀的最大有效围压）p'max = 560 kPa 是相同的。 (2)热劣化后FRC的水力传导率k变得比初始状态大。然而，即使在热劣化后，FRC仍具有足够的止水性能。此外，我们使用预降解粉末进行了以下溶胀凝胶测试（4）和（5）。 (4)简单的流动性测试：每个溶胀比Ra的溶胀凝胶的流动性取决于FRC粉末的高温T和加热时间t，并且性质改变需要很长时间。 Ra越小，变化越小。 (5)胶冻强度测试：每个溶胀比Ra的溶胀凝胶的胶冻强度J也取决于T和t，并且性质改变需要很长时间。 Ra越小，变化越小。上述结果表明(b)溶胀凝胶具有极高的长期耐久性。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤特性（その2）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀特性（第 2 部分）

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村隆，川上将生，服部　晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔，河野勝宣;梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部　晃，岡本功一
通讯作者：
梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部　晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・透水特性（その１）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀和透水性能（第 1 部分）

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村隆，川上将生，服部　晃，岡本功一
通讯作者：
梅崎健夫，河村隆，川上将生，服部　晃，岡本功一

吸水性高分子摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤特性（その１）

吸水性聚合物减摩剂中使用的吸水性聚合物在热劣化过程中的溶胀特性（第1部分）

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kumiko Kiyono;Thay Visal;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;松本知之，神谷浩二，日下部裕紀，小島悠揮;梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，成政翔太，服部　晃，岡本功一
通讯作者：
梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，成政翔太，服部　晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・透水特性（その２）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀和透水性能（第 2 部分）

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Atsushi Matano;Hitoshi Nakamura;Visal Thay;Takehiko Tsubokawa;Takehiro Matsui;梅崎健夫，河村　隆，川上将生，服部　晃，岡本功一
通讯作者：
梅崎健夫，河村　隆，川上将生，服部　晃，岡本功一

摩擦低減剤に用いる吸水性高分子の熱劣化における膨潤・流動・強度特性（その２）

用作减摩剂的吸水聚合物在热劣化过程中的溶胀、流动和强度特性（第 2 部分）

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Visal Thay;Kumiko Kiyono;Hitoshi Nakamura;Hisakazu Horii;梅崎健夫，河村隆，川上将生，服部　晃，岡本功一;松浦悠斗，小野祐輔，河野勝宣;梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部　晃，岡本功一;石川侑吾;田中三雄，金田一男，中田幸造，下田誠也;河村　隆，梅崎健夫，井上　駿，加藤直也，篠原大紀，宮澤　駿;高橋京祐，中村一史，タイウィサル，堀井久一;中川潤哉，櫨原弘貴，添田政司，山田悠二;髙橋拓弘;梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部　晃，岡本功一
通讯作者：
梅崎健夫，河村　隆，野﨑裕也，田口穂乃佳，服部　晃，岡本功一