２０１１年度 環境デザイン工学科 研究報告
1. 差分法を用いた薄板中欠陥による漏洩 Lamb 波の散乱解析，仁科直也，木本和志，平 成23年度日本非破壊検査協会春季講演大会講演概要集，pp.9-10，2011
2. 低熱高炉セメントを用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみに及ぼす石こう量および養 生温度の影響，藤井隆史，檀康弘，細谷多慶，綾野克紀，コンクリート工学年次論文 集，Vol. 33，No. 1，pp.503-508，2011.7
3. フライアッシュを用いたコンクリートのアルカリシリカ反応抑制，中性化および乾燥 収縮ひずみに関する研究，高橋和之，齋藤直，藤井隆史，綾野克紀，コンクリート工 学年次論文集，Vol. 33，No. 1，pp.965-970，2011.7
4. Field Measurements of Seepage Flow in an Unsaturated Sandy Soil by using Ground-Penetrating Radar, TAKESHITA Yuji, YAMASHITA Taku, OKA Tomohiro and KURODA Seiichiro, The 2nd Japan-Korea Joint Workshop on Unsaturated Soils and Ground, pp.239-248, 2011.9
5. 回収・再資源化を目的としたバイオマスからの元素抽出，永禮英明，藤原拓，赤尾聡 史，前田守弘，山根信三，土木学会論文集G, 67(7), III_461- III_466.
6. 卸商業団地における既存ストック群を活用した店舗集積の実態分析－岡山市問屋町の 来訪者調査に基づいて－，竹内幹太郎，氏原岳人，阿部宏史，土木学会論文集D3，Vol.67， No.5
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-1
差分法を用いた薄板中欠陥による漏洩 Lamb 波の散乱解析
Finite difference analysis of leaky lamb wave scattering by a flaw in an elastic plate
仁科直也1），木本和志2）
NISHINA Naoya1), KIMOTO Kazushi2)
■ 概 要 ■
水浸法による薄板の超音波探傷試験の結果を定量的に解釈するためには，超音波の送信形態に応じてど のようなガイド波が発生し伝播するか，欠陥によってそれらがどのように反射，散乱されるか，どうい った散乱波成分が水中で受信可能かといった情報が重要である．しかしながら，これらのことは，送受 信センサー配置や欠陥および試験体の性状など多岐に渡る条件に依存して決まるため，一般的な結論を 理論的に導くことは難しい．そこで本研究では，水浸超音波探傷の結果解釈や，逆解析法の考案を支援 するためのツールとすべく，センサーや欠陥形状などを簡単にモデルかしてシミュレーションができる 2次元の差分法解析コードの開発を行い、漏洩Lamb波の伝播過程について調べた結果を紹介した．
図―1 数値シミュレーションモデル
空洞を含む薄板を水中に沈めて行う超音波 探傷試験を模擬したモデル。板表面を加振 し、水中に漏洩するLamb波起因の音響波を 解析．
図―２ 音響‐弾性波のスナップショット 数値シミュレーション結果（速度場の絶対値 を）グレースケール画像として示したもの。
白の直線で示したのが、薄板表面の位置。板 内部は、速度の異なるガイド波(Lamb波)が発 生し、それらのエネルギーの一部が、音響波 となって、水中に漏洩する様子が見られる。
図中でH1, H2と書いたのは、ヘッド波を表
し、D と書いた成分は円筒波成分を意味す る。空洞部分から発生する散乱波は、実体波 としてすぐに水中に伝えられるものと、板内 部を一度ガイド波となって伝わり、その後ヘ ッド波として漏洩する成分があることが分 かる。これらの使い分けが超音波探傷試験に おいても重要となると考えられる。
■キーワード■
漏洩Lamb波、超音波探傷、非破壊試験
■ 所 属 ■
1) 大学院環境学研究科博士前期課程社会基盤環境学専攻2年 2) 環境デザイン工学科 准教授
■ 掲載先 ■
平成23年度日本非破壊検査協会春季講演大会 講演概要集, pp.9-10, 2011.
査読：なし，言語：日本語
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-2
低熱高炉セメントを用いたコンクリートの乾燥収縮ひずみに及ぼす石こう量 および養生温度の影響
Effect of Gypsum and Curing to Drying Shrinkage of Concrete with Low-Heat Portland BFS Cement
藤井隆史1），檀 康弘2），細谷多慶3），綾野克紀4）
FUJII Takashi1), DAN Yasuhiro2), HOSOTANI Kazuyoshi3) and AYANO Toshiki4)
■ 概 要 ■
本論文では，粒度が粗く，高炉スラグ量の多い低熱高炉セメントを用いたコンクリートの乾燥収縮ひ ずみは，普通ポルトランドセメントを用いた場合よりも低く，とくに高温の履歴を受けたものは，より 乾燥収縮ひずみが小さくなることを示した。また，高炉セメントの乾燥収縮ひずみに及ぼす石こう量の 影響は大きく，とくに蒸気養生を行った場合には，適切な量の石こうを添加することで乾燥収縮ひずみ をより小さくできることも示した。
0 200 400 600 800
コンクリートの種類 乾燥期間98日乾燥収縮ひずみ（×10-6 ）
GGBF+OPC +砕砂 OPC
+砕砂 GGBF+OPC
+BFS
低熱高炉セメ ント+BFS 水中養生 蒸気養生 疑似断熱養生
W/C=25%
800 900 1,000 1,100 1,200 1,300
0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
高炉スラグ微粉末量: 0%×B
養生温度: 40℃
無水石こう添加量（％×B）
乾燥期間98日の乾燥収縮ひずみ（×10-6）
養生温度: 60℃
養生温度: 20℃
図１ 養生方法が乾燥収縮ひずみに及ぼす影響 図２ セメントのみを用いたモルタルの乾燥収 縮ひずみに及ぼす石こう量の影響
600 800 1,000 1,200
0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
養生温度: 20℃
無水石こう添加量（％×B）
乾燥期間98日の乾燥収縮ひずみ（×10-6）
養生温度: 60℃
養生温度: 40℃
高炉スラグ微粉末量: 60%×B
600 800 1,000 1,200
0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 乾燥開始時材齢: 7日
無水石こう添加量: 6.0%×Ｂ 養生温度: 20℃
乾燥期間98日の乾燥収縮ひずみ（×10-6）
高炉スラグ微粉末量（％×B）
養生温度: 40℃
養生温度: 60℃
図３ 高炉スラグ微粉末を用いたモルタルの乾 燥収縮ひずみに及ぼす石こう量の影響
図４ 高炉スラグ微粉末の添加量と乾燥収縮ひ ずみの関係
■キーワード■
低熱高炉セメント，乾燥収縮ひずみ，石こう添加量，蒸気養生，マスコンクリート
■ 所 属 ■
1) 環境デザイン工学科 助教
2) 新日鉄高炉セメント（株）技術開発センター 3) ランデス（株）本部技術センター
4) 環境デザイン工学科 教授
■ 掲載先 ■
(公社)日本コンクリート工学会発行，コンクリート工学年次論文集，Vol. 33，No. 1，pp.503-508，2011.7 査読：あり，言語：日本語
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-3
フライアッシュを用いたコンクリートのアルカリシリカ反応抑制，中性化お よび乾燥収縮ひずみに関する研究
A Study on Influence of Quality of Fly Ash on Characteristics of Fly Ash Concrete
高橋和之1），齋藤直1），藤井隆史2），綾野克紀3）
TAKAHASHI Kazuyuki1), SAITO Tadashi1), FUJII Takashi2) and AYANO Toshiki3)
■ 概 要 ■
JIS に規格されるフライアッシュをモルタルに用いた場合には，フライアッシュのブレーン値および シリカの含有量，シリカとアルミナの含有量がアルカリシリカ反応の抑制に及ぼす影響が大きいことが 分かった。一方，コンクリートのアルカリシリカ反応の抑制効果においては，シリカやアルミナの含有 量よりも，フライアッシュのブレーン値による影響を強く受けることが分かった。また，中性化および 乾燥収縮ひずみの最終値に及ぼす影響は，フライアッシュのAPI値と高い相関があり，とくに中性化に 関しては，その関係が養生期間の長さによって異なることを明らかとした。
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14
2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500
Specific surface area of fly ash by blaine - cm2/g
Expansion at 6months - %
Fly ash to binder ratio: 10%
SiO2 content:
54.3%~67.0%
SiO2 content:
68.0%~71.4%
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14
76.0 78.0 80.0 82.0 84.0 86.0 88.0 90.0 92.0
SiO2 and Al
2O
3 content - %
Expansion at 6months - %
図１ ブレーン値とモルタルの膨張量の関係 図２ セメントのみを用いたモルタルの乾燥収 縮ひずみに及ぼす石こう量の影響
0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500
Expansion at 6months - %
Specific surface area of fly ash by blaine - cm2/g
0.0 9.0 18.0 27.0 36.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
Carbonated thickness - mm
Carbonated time - √days FA4000-60
Age at the start of test
●,■: 7days
○,□: 28days
Control
図３ ブレーン値とコンクリートの膨張量との 関係
図４ コンクリートの中性化深さの経時変化
■キーワード■
フライアッシュ，アルカリシリカ反応，ブレーン値，中性化，乾燥収縮ひずみ，API値
■ 所 属 ■
1) （株）エネルギア・エコ・マテリア 技術本部 2) 環境デザイン工学科 助教
3) 環境デザイン工学科 教授
■ 掲載先 ■
(公社)日本コンクリート工学会発行，コンクリート工学年次論文集，Vol. 33，No. 1，pp.965-970，2011.7 査読：あり，言語：日本語
Journal of The Faculty of Environmental Science and Technology, Okayama University, Vol. 17 No.17-2-4
0B
Field Measurements of Seepage Flow in an Unsaturated Sandy Soil by using Ground-Penetrating Radar
TAKESHITA Yuji1), YAMASHITA Taku2), OKA Tomohiro3) and KURODA Seiichiro4)
■Summary■
Surface ground-penetrating radar (GPR) was assessed as a non-destructive method to measure the temporal and spatial variability of unsaturated seepage flow under uniform wetting conditions on a homogeneous sandy soil.
GPR profile survey with 400MHz antenna was conducted after the uniform infiltration. GPR reflected wave from advancing wetting front during uniform field infiltration experiments was used to map the front depth variability with time. The dielectric constant of soil measured by vertical soil moisture probe below the ground surface was used as standard measures of soil moisture to compare with the GPR estimated unsaturated seepage flow behavior. The utility of our proposed GPR profile survey was demonstrated by using numerical seepage flow FEM analysis of field infiltration experiments. There was good agreement between computed and measured wetted zone movements in two-dimensional unsaturated seepage flow. Traceability of the wetting front depth variability with time was found with GPR profile survey.
GPR with survey wheel
Watered plot
GPR Survey
line (5m) 0.15m Plywood (0.45m x1.8m)
0.4m 0.6m
2m
2m Soil moisture
sensor 0.3m
Wetted zone
Fig. 1Field layout of infiltration experiments.
0
(-) (+)
Picked peak Radar wave’s amplitude GPR survey line (m)
Two way travel time(ns)
Watered plot
Ground surface
Fig 2 Tomographic images under GPR profile survey line and reflected waveforms in the center of the watered plot. (5min after infiltration started)
■Key word■
ground-penetrating radar, seepage flow, infiltration tests, unsaturated sandy soils, non-destructive measurements
■Affiliation■
1) Professor, Dept. of Environmental and Civil Engineering 2) Engineer, Shikoku Electric Power Co., Inc.
3) Graduate School of Environmental Science, Okayama University 4) Senior Researcher, National Institute for Rural Engineering
■Printing■
The 2nd Japan-Korea Joint Workshop on Unsaturated Soils and Ground, pp.239-248, 2011.9
Refereeing : peer reviewed paper, Language: English
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-5
回収・再資源化を目的としたバイオマスからの元素抽出
Nutrients extraction from Biomass for Recovery and Recycle
永禮英明1)，藤原 拓2)，赤尾聡史3)，前田守弘4)，山根信三5)
NAGARE Hideaki1), FUJIWARA Taku2), AKAO Satoshi3), MAEDA Morihiro4), YAMANE Shinzo5)
■ 概 要 ■
トウモロコシの各部位を破砕・乾燥の後に水に 24 時間浸漬することで，バイオマス中に含まれるリ ンを約80%の効率で抽出可能であることを既に報告している．本研究では，リンおよびカリウムを含む 他の元素の詳細な抽出過程を把握し，またトウモロコシ以外の植物についても実験を行い本法の汎用性 について検討を行った．バイオマスからのリン，カリウムの溶出は浸漬直後にはほぼ終了していた．一 方，炭素，窒素は定常状態に達するまでに6時間程度の時間を要した．オオカナダモ，センニンモ，ヒ シを対象にトウモロコシと同様の抽出実験を行った．その結果，カリウムについてはトウモロコシと同 様の抽出率が得られた一方，リンについては植物により異なり，本法による抽出は植物によって効率が 異なっていた．
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
C N P K Ca Mg Na
抽出率(-)
(b) 80℃
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
C N P K Ca Mg Na
抽出率(-)
(a) 20℃
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
ｵｵｶﾅﾀﾞﾓ ｾﾝﾆﾝﾓ ﾋｼ
ٛ
ٛ
ٛ oٛ ｦ(- )
(b) K
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
ｵｵｶﾅﾀﾞﾓ ｾﾝﾆﾝﾓ ﾋｼ
ٛ
ٛ
ٛ o
ٛ ｦ(- )
DOP PO4-P (a) P
図－１ 24時間後の抽出率（左：20℃，n =7；右：80℃，n =5） 図－２ 水生植物からの抽出結果（20℃，24時間）
0 1 2
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr)
0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr) 0
2 4 6
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr)
0 0.2 0.4 0.6 0.8
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr) 0
20 40 60 80 100
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr) 20℃
80℃
0 2 4 6 8 10
0 6 12 18 24
抽出率(mg/gDW)
抽出時間 (hr)
(a) C (b) N (c) P
(d) K (e) Ca (f) Mg
図－３ トウモロコシからの元素溶出過程
0 5 10 15
0 15 30 45
mAU
溶出時間 (min) 30min
24hr
(b) 80℃ ↓ MW=3,000
↓ MW=300
MW=7,000↓
0 5 10 15
0 15 30 45
mAU
溶出時間 (min) 30min
24hr
(a) 20℃ ↓ MW=3,000
↓ MW=300 MW=7,000↓
図－４ トウモロコシ抽出有機物の分子量 分布（左：20℃，右：80℃）
■キーワード■
リン，栄養塩，回収，バイオマス，抽出，トウモロコシ，水草
■ 所 属 ■
1) 環境デザイン工学科 准教授
2) 高知大学教育研究部自然科学系農学部門 教授 3) 鳥取大学大学院工学研究科 助教
4) 環境管理工学科 准教授
5) 高知大学教育研究部自然科学系農学部門 講師
■ 掲載先 ■
(社)土木学会発行，土木学会論文集G, 67(7), III_461- III_466.
査読：あり，言語：日本語
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-6
卸商業団地における既存ストック群を活用した店舗集積の実態分析
－岡山市問屋町の来訪者調査に基づいて－
Store Accumulation In Existing Building Stock In A Wholesale Business Complex:
A Visitor Survey In Toiya-Cho, Okayama City
竹内幹太郎1），氏原岳人2），阿部宏史3）
TAKEUCHI Kantaro1), UJIHARA Tkehito2) and ABE Hirofumi3)
■ 概 要 ■
産業集積の衰退により発生する低・未利用の既存ストック群を，新たな店舗出店の受け皿として用途 転換を図る際の知見を得るため，既存ストック群を活用した店舗集積が発生している岡山市北区問屋町 の卸商業団地を事例に，その店舗集積の実態を来訪者の行動と意識に関する調査に基づき分析した．
その結果，既存ストック群を活用した店舗集積は，来訪者の店舗利用機会の増加や街としての賑わい 創出につながり，出店店舗にとって利点となる環境に成り得ることが示された．また，図-1の共分散構 造モデルより，既存ストック群を活用することで創出される問屋町内の独特な雰囲気が，上記の利点を 生む来訪者行動の発生や店舗集積地としての魅力の要因になっていることなどが定量的に示された．
■キーワード■
土地利用，既存ストック群，用途転換，店舗集積，卸商業団地
■ 所 属 ■
1) 大学院環境学研究科博士後期課程資源循環学専攻 2) 環境デザイン工学科 助教
3) 環境デザイン工学科 教授
■ 掲載先 ■
(社)土木学会発行，土木学会論文集D3，Vol.67，No.5（印刷中）
査読：あり，言語：日本語
問屋町の総合的な魅力度
n=274 GFI=0.922 AGFI=0.884
：1%有意
：5%有意
：5%有意でない 注) 誤差変数は除く 閑静でゆっくりとした環境
問屋町内の歩行環境が良い 知り合いなど人にあまり会わない ため人目を気にせず目的を楽しめる
人が混雑していないため落ち着いて 目的を楽しめる
0.841 0.566
0.603
卸商業団地の空き倉庫などを活用 した店舗集積が創出する雰囲気 いつもとは違う気分を楽しめる
おしゃれを楽しむ空間として 魅力を感じる
卸商業団地に新しく店舗が集まって いる空間に魅力を感じる
0.728 0.679 0.817
飲食やファッションに関する 店舗に特化した集積 特定の業種を中心に魅力的な店舗
が集まっている
目的を行う際に魅力的な店舗 が複数ある
魅力的な従業員がいる店舗がある
店舗の内外装に個性やこだわり を感じる店舗がある
店舗内容に個性やこだわり
を感じる店舗がある 0.572 0.707 0.604 0.632
0.656
自動車利用に関する交通の利便性 店舗の近くに車(バイク)を停められる
ためすぐに店舗へ行ける 問屋町内で駐車(駐輪)がしやすい 問屋町まで車(バイク)で来やすい
0.844 0.775
0.583
0.192
0.575
0.365
0.039
0.296
0.268
0.082 0.302
0.292 -0.011
図-1 来訪動機に関する潜在因子と問屋町に対する評価との因果関係モデル
２０１０年度 環境デザイン工学科 卒業論文リスト
環境システム解析学（指導教員：市川康明）
１．数値解析のための重層した環境情報前処理 ２．石英の圧力溶解に関する実験的研究
３．エキスパートシステムを用いた深部地下水流動系（涵養域～流出域）の抽出に関する 検討
４．エキスパートシステムを用いた水理試験の検討
５．エキスパートシステムを用いた地下水流動概念モデルの検討
環境システム解析学（指導教員：木本和志）
１．GPGPU を用いた波動および拡散問題の並列計算法に関する研究 ２．放射性核種移行解析のための均質化差分法解析
３．漏洩ガイド波を用いた超音波探傷試験の数値シミュレーション
環境振動エネルギー学（指導教員：比江島慎二）
１．倒立振り子の流体励起振動を用いた新型潮流発電に関する基礎的実験 ２．流体励起振動を用いた潮流発電における倒立振り子型浮体の概略設計 ３．低速風洞の製作と気流の整流化
空間デザイン学（指導教員：綾野克紀・藤井隆史）
１．凝結遅延剤を用いたスラッジ水の再利用に関する研究
２．コンクリート試験体における微細ひび割れ作成方法に関する研究 ３．硫酸劣化がコンクリートの圧縮強度に及ぼす影響に関する研究 ４．エトリンガイト形成における低収縮コンクリートの開発 ５．静的荷重下における TTM 床版の復元力に関する研究
地圏環境学（指導教員：西垣 誠）
１．銅スラグの軟弱地盤改良材としての利用に関する研究
２．ボーリングを用いた原位置での不飽和浸透特性の計測法に関する研究 ３．光ファイバセンサを用いた土中の水分量の計測に関する基礎的研究
地圏環境学（指導教員：小松 満）
１．不飽和領域の動的挙動に関する基礎的研究
２．不飽和浸透挙動の原位置モニタリング手法に関する研究 ３．砂質地盤における気体の移動現象に関する研究
ジオフロント学（指導教員：竹下祐二）
１．地中レーダを用いた不飽和地盤の調査方法に関する研究 ２．不飽和地盤の原位置定水位透水試験方法に関する研究
３．Instantaneous profile 法による不飽和浸透特性値の計測方法に関する研究
｢２０１１年３月および９月認定卒業論文｣
陸水循環評価学（指導教員：大久保賢治）
１．降水量の長期変動傾向と地域分布特性に関する研究 ２．貯水池堆積層における水及び熱収支に関する研究 ３．琵琶湖における栄養塩動態と藻類変遷に関する研究
水域環境設計学（指導教員：前野詩朗）
１．旭川における洪水時の観測結果に基づく数値シミュレーション ２．自然石を用いた水制と礫河原再生に関する研究
３．巨石落差工を用いた礫河床の回復手法に関する研究
環境影響評価学（指導教員：藤原健史）
１．廃食用油を原料とした BDF 製造事業の事業評価に関する研究
２．アジア都市における低炭素を目指した都市ごみ収集処理計画に関する研究 ３．画像処理によるごみ中資源化物の認識に関する基礎的研究
環境影響評価学（指導教員：松井康弘）
１．浅口市民の 3R に係る行動・意識に関する研究
２．有機性廃棄物の効率的収集体制の構築に関する一考察
水環境学（指導教員：河原長美）
１．数値解析を用いたバイオマニピュレーションの検討 ２．動物プランクトンによる湖沼水質改善効果の検討
３．水路における水質浄化の観測と貝類による浄化効果の検討
環境物理学（指導教員：山本 晉）
１．カラマツ林における夜間 CO2 フラックスの誤差要因に関する研究
２．各種森林生態系における CO2、水蒸気フラックスの季節変化の特性に関する研究
環境物理学（指導教員：岩田 徹）
１．衛星データによる北方林火災跡での CO2 交換量推定に関する研究 ２．水田灌漑水中の溶存炭素の変動特性に関する研究
３．水稲耕作地におけるメタン放出量の評価に関する研究
環境システム計画学（指導教員：橋本成仁）
１．歩行者の交通事故対策に向けた服飾からのアプローチ ―交通事故死者衣服の表色系変換を通して―
２．居住地特性および交通行動の変化に着目した運転免許返納者の特性把握
地域環境計画学（指導教員：阿部宏史・氏原岳人）
１．岡山都市圏における地区レベルの人口変動に関する実態把握 ２．地域間産業連関表を用いた電力部門の CO2 排出構造分析
３．エコロジカル・フットプリント指標を用いた自治体レベルの環境モニタリングツール の開発とその適用
景観工学（指導教員：馬場俊介・樋口輝久）
１．東北地方の近世以前の土木遺産と、その歴史的経緯から見る地域性 -岩手県・宮城県・福島県-
２．東北地方の近世以前の土木遺産と、その歴史的経緯から見る地域性 -青森県・秋田県・山形県-
３．山陰地方の近世以前の土木遺産と、その歴史的経緯から見る地域性 -島根県・鳥取県-
４．政府機関が把握している近世以前の利水遺産データの特性に関する分析 ５．政府機関が把握している近世以前の治水遺産データの特性に関する分析 ６．岡山市の下水道普及率に影響した要因の分析―新潟市との比較―
２０１０年度 環境デザイン工学科 卒業論文報告
1. 凝結遅延剤を用いたスラッジ水の再利用に関する研究, 高田元気
2. 硫酸劣化がコンクリートの圧縮強度に及ぼす影響に関する研究，田中俊光 3. 静的荷重下におけるTTM床版の復元力に関する研究，松本裕大
4. 地中レーダを用いた不飽和地盤の調査方法に関する研究, 岡 智宏
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-7
凝結遅延剤を用いたスラッジ水の再利用に関する研究
study of recycling sludge water with setting retarder 高田 元気
TAKADA Genki
■ 概 要 ■
生コンを製造する際に生じるスラッジ水は，固形分率3%の範囲において，練り混ぜに用いることが 認められているが，スラッジ水の管理，保管の難しさや，ワーカビリティを低下させる等の弊害によ り，その多くが脱水した後，産業廃棄物として処理されている。本研究では，凝結遅延剤を添加した スラッジ水を練り混ぜに用いることによる，スラッジの有効利用について検討を行った。スラッジ固形 分率が増加すると，スランプは低下する。しかし，凝結遅延剤を添加することでスランプの低下を改善する ことが可能である。一方，スラッジがコンクリートの空気量，圧縮強度，乾燥収縮ひずみ，中性化速度およ び塩化物イオンの浸透に及ぼす悪影響は小さいことがわかった。
0.0 5.0 10.0 15.0 20.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
スラッジ固形分量（％）
普通21-8-20BB 普通30-18-20N
遅延剤添加スラッジ
無処理スラッジ
無処理スラッジ
スランプ（cm）
遅延剤添加スラッジ
30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
28日圧縮強度（N/mm2）
スラッジ固形分量（％）
普通21-8-20BB 普通30-18-20N
遅延剤添加スラッジ 無処理スラッジ
遅延剤添加スラッジ 無処理スラッジ
図１ スラッジがスランプに及ぼす影響 図２ スラッジが28日圧縮強度に及ぼす影響
500 550 600 650 700 750
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
スラッジ固形分量（％）
普通21-8-20BB
普通30-18-20N
乾燥期間42日における乾燥収縮 ひずみ（×10-6） 遅延剤添加スラッジ 無処理スラッジ
遅延剤添加スラッジ 無処理スラッジ
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0
スラッジ固形分量（％）
普通21-8-20BB
普通30-18-20N
促進中性化期間28日での 中性化深さ（mm）
遅延剤添加スラッジ
無処理スラッジ
遅延剤添加スラッジ 無処理スラッジ
図３ スラッジが乾燥収縮ひずみに及ぼす影響 図４ スラッジが中性化速度係数に及ぼす影響
■卒論指導教員■
環境デザイン工学科・綾野克紀
■キーワード■
スラッジ水，凝結遅延剤，スランプ，空気量，圧縮強度，中性化，乾燥収縮，塩化物イオン浸透性
■ 所 属 ■
大学院環境学研究科博士前期課程資源循環学専攻
■ 掲載先 ■
第63回平成23年度土木学会中国支部研究発表会概要集，V-2，2011年5月
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-8
硫酸劣化がコンクリートの圧縮強度に及ぼす影響に関する研究
Effect of degradation by sulfuric acid on compression of concrete 田中 俊光
TANAKA Toshimitsu
■ 概 要 ■
下水道施設等における，硫酸による劣化が顕在化している。下水道の中では，生活排水が分解され，硫 化水素，アンモニア，二酸化炭素およびメタン等が発生している。これらの気体の中で，硫酸塩還元細菌 によって還元された硫化水素は，コンクリート表面で好気性の硫黄酸化細菌により硫酸に酸化され，コン クリートを激しく劣化させる。下水道施設では，想定された期間よりも早期に硫酸による劣化を生じるも のが増加しており，その修繕費が増大し，地方自治体の財政を圧迫してきている。本研究では，硫酸によ るコンクリートの劣化が圧縮強度に及ぼす影響を検討した。長期間養生を行ったコンクリートほど，また，
水結合材比の小さいコンクリートほど，硫酸浸漬によって圧縮強度は低下する。また，硫酸の濃度が高い ほど圧縮強度の低下は大きい。コンクリート内部においても圧縮強度は低下する。
20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0
0 28 56 84 112 140 168 196
Compresive strength - N/mm2
W/C: 25%
W/C: 45%
W/C: 60%
Soaking time - days
20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0
0 28 56 84 112
Compresive strength - N/mm2
W/C: 25%
W/C: 45%
W/C: 60%
Soaking time - days
図１ 硫酸浸漬後の普通コンクリートの圧縮強度 の経時変化(水中養生期間:7日)
図２ 硫酸浸漬後の普通コンクリートの圧縮強度 の経時変化(水中養生期間:91日)
10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
0 50 100 150 200
Distance from surface of corrosion - mm W/C: 25%
W/C: 60%
W/C: 45%
○,□,△: In water
●,■,▲: In sulfuric acid Compressive strength at 56 days - N/mm2
30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0
0 50 100 150 200
Compressive strength at 56 days - N/mm2
10%
Concentration of sulfuric acid : 5%
Distance from surface of corrosion - mm 0%
図３ 硫酸接触面からの距離と圧縮強度の関係 図４ 硫酸接触面からの距離と圧縮強度の関係に 硫酸濃度が及ぼす影響
■卒論指導教員■
環境デザイン工学科・綾野克紀
■キーワード■
硫酸劣化，侵食深さ，圧縮強度
■ 所 属 ■
大学院環境学研究科博士前期課程資源循環学専攻
■ 掲載先 ■
第63回平成23年度土木学会中国支部研究発表会概要集，V-18，2011年5月
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-9
静的荷重下における TTM 床版の復元力に関する研究
Research on resilience of TTM slab in static load 松本 裕大
MATSUMOTO Yudai
■ 概 要 ■
鉄筋付鋼製型枠床版（TTM床版）とは，床版をプレハブ化することにより，従来のRC床版に比べ て，工期を短縮化し，大幅なコストの削減を図ったものである。本研究では，鋼板を吊り金具で主鉄 筋に固定した鉄筋付鋼製型枠床版の曲げ試験を行い，底鋼板とコンクリートの一体性，合成効果およ び吊り金具の影響を確認した。下部主鉄筋の降伏が確認できる荷重下での底鋼板の無いTTM床版およ びTTM床版の下部鉄筋のひずみは，ＲＣ床版よりも大きい。一方、中立軸の位置およびスパン中央の たわみはRC床版とほぼ同じであることを確認した。また，鉄筋のひずみに比べてニューグリップのひ ずみは小さく，ニューグリップが主鉄筋の応力に及ぼす影響は小さいことを確認した。
0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 0
100 200 300 400
RC床版 TTM床版
TTM床版 (底鋼板無し)
下部主鉄筋ひずみ（×10-6）
荷 重（kN）
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250 300 350
上端からの距離（mm）
荷 重（kN）
RC床版 鉄筋付鋼製型枠床版
鉄筋付型枠床版 (底鋼板無し)
図１ 下部主鉄筋のひずみと載荷荷重の関係 図２ 中立軸位置の変化
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
0 100 200 300 400
中央たわみ（mm）
●：RC床版
○：鉄筋付型枠床版 (底鋼板無し)
□：鉄筋付鋼製型枠床版
荷 重（kN）
-500 0 500 1,000 1,500
0 100 200 300 400
下部主鉄筋 吊り金具上部
吊り金具下部 上部主鉄筋
ひずみ（×10-6）
荷 重（kN）
吊り金具上部
吊り金具下部 上部主鉄筋 下部主鉄筋
図３ 鋼製型枠床版の荷重－たわみ曲線 図４ 主鉄筋と吊り金具かしめ部に生じるひずみ
■卒論指導教員■
環境デザイン工学科・綾野克紀
■キーワード■
鉄筋付鋼製型枠床版，吊り金具，底鋼板，たわみ，中立軸，ひび割れ
■ 所 属 ■
大学院環境学研究科博士前期課程資源循環学専攻
■ 掲載先 ■
平成23年度土木学会全国大会第66回年次学術講演会，V-461，2011年9月
岡山大学環境理工学部研究報告Vol. 17 No.17-2-10
地中レーダを用いた不飽和地盤の調査方法に関する研究
Study on non-destructive measurements of unsaturated soils by ground-penetrating radar 岡 智宏
OKA Tomohiro
■ 概 要 ■
不飽和地盤における浸透挙動に起因した地盤工学的な諸問題を解決するためには、不飽和浸透挙動 を原位置にて計測することが必要である。本研究では不飽和浸透挙動を非破壊かつ簡便・迅速に計測 する方法として、地表型地中レーダ（Ground Penetrating Radar：以後GPRと表記する）の有用性を吟 味することを目的とし、砂丘砂地盤に発生させた不飽和浸透挙動を GPR で計測し、その不飽和浸透 挙動を浸透流解析によって再現した。まず、試験対象地盤のモデリングを目的とし、電磁波の反射パ ターンから地盤内を3次元的に可視化する3次元プロファイル測定を行った。その結果、地表から0.5m 付近に地層境界があると推測された。次に、自然状態から人工的に散水を行い、GPRプロファイル測 定による水分浸透挙動の追跡試験を行った。測定により得られた地盤内の2次元断面画像をFig.1に 示す。散水前後で変化が見られ、不飽和浸透挙動を定性的に捉えることができている。各計測時の反 射ピークまでの往復走時を読み取り、浸潤前線位置を算定し、その経時変化を浸透流解析で再現する ことにより浸潤前線位置の追跡結果の妥当性を検証した。まず、試験地盤が完全に均質であると仮 定して浸透流解析を行い、次に3次元プロファイルの結果を根拠に0.5mを2境界とし、0.5m以深を 透水性の低い地盤とした不均質構造として浸透流解析を行った。均質地盤モデルと不均質地盤モデル のそれぞれから得られた浸潤前線位置をGPRの計測結果と比較したグラフをFig.2に示す。Fig.2 よ り不均質地盤モデルで浸透流解析を行う方が GPR の計測結果に漸近する結果となった。このことよ り、3次元プロファイル測定により捉えた不均質構造の妥当性が示された。GPR計測に浸透流解析を 援用することで不飽和浸透流の浸透特性値を逆解析的に評価できる可能性を有している。
■卒論指導教員■
環境デザイン工学科・竹下祐二
■キーワード■
GPR，不飽和地盤，浸透特性値，非破壊試験
■ 所 属 ■
大学院環境学研究科博士前期課程社会基盤環境学専攻
■ 掲載先 ■
第46回地盤工学研究発表会平成23年度発表講演集，pp.1047-1048, 2011年7月.
GPR Survey line (m)
Two way travel time (ns)
(-) (+)
Amplitude
乾燥状態 散水開始5分後 散水開始29分後 Irrigation area
Fig.1 計測断面画像の計時変化 Fig.2 浸潤前線位置の比較
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
0 10 20 30 40 50 60 70 80
GPR
Seepage flow analysis(1 Layer) Seepage flow analysis(2 Layer)
Depth(m)
Time(min)
