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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04251/
• 关键词: 地盤工学; 汚染地盤; 杭基礎; 吸水性高分子; 摩擦低減; 遮水; 熱劣化; 長期耐久性; 地盤工学; 汚染地盤; 杭基礎; 吸水性高分子; 摩擦低減; 遮水; 熱劣化; 長期耐久性

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．

水吸收聚合物摩擦减少剂（FRC）粉末的预定时间很长，并且使用它们的溶胀凝胶的实验条件和实验病例非常长，因此为了有效地执行原始计划，我们首先检查并评估了由于热温度降解而导致的FRC粉末的耐用性（高温温度温度（高温温度），热温度t，热量t，热量时间t）。 （a）降解测试：除了在t = 110和200°C下进行的“热降解法（时间促进）”外，在高温时间T = 150、220和240°C下制备了预降级粉末。 （1）简单的最大肿胀放大测试：最大肿胀放大倍率RAMAX取决于高温t和加热时间t。热变质需要很长时间，并且在增加一次后，拉马克斯降低到初始状态以下。 （2）评估由于色度的评估：1）在高温下加热FRC粉末会导致热降解并变成棕色。 2）随着时间的流逝，可以通过色度b*明确评估简单的最大肿胀放大率RAMAX的变化。 （3）柱式模拟地面条件的肿胀和渗透测试：1）RAMAX随有效约束压力P'的增加而减小，并且随着热降解时间的增加而减小。但是，无论热降解程度如何，最大肿胀压力（最大有效的约束压力无法膨胀）= 560 kPa。 2）热降解后FRC的渗透系数K大于初始状态。但是，即使在热降解之后，FRC也具有足够的停水性能。此外，使用预降级粉末测试了以下肿胀凝胶（4）和（5）。 （4）简单的流动性测试：每种肿胀比下溶胀凝胶的流动性取决于高温T和FRC粉末的加热时间T，并且性能的变化需要很长时间。 RA越小，更改的可能性就越小。 （5）果冻强度测试：每个肿胀比RA的溶胀凝胶的果冻强度J类似地取决于T和T，并且性能的变化需要很长时间。 RA越小，更改的可能性就越小。以上结果表明（b）溶胀凝胶的长期耐用性极高。