人工地下水層建設機械(第1報) : 充填砂の流体的、機械的特性

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雨が夏季のみ集中して降る地帯において、夏に降った雨水を地下1mに貯水し、湿害を防ぐと同時に春の干ばつ期に、この水分を毛管水として作物が利用することを試みた。このため地下水層を人工的につくる機械を開発した。高圧空気によって地下に水平空洞(貯水槽)をつくる。ここに砂を充填して人工地下水層をつくる。本報では、この充填する砂の流体的、機械的特性を調べた。これらの値は、砂を充填する装置(サンドガン)の開発に必要である。主な結果は砂の土壌水分が0%から35%d.b.に増加すると、砂のみかけ密度は1250kgm^<-3>から1600kgm^<-1>に増加した。水分が無く乾燥している時は、粒子表面は粗く比表面積は3×10^4m^<-1>〜4×10^4m^<-1>であった。しかし水分が増加して、飽和状態になると、どの砂も比表面積は、ほぼ6×10^3m^<-1>〜9×10^3m^<-1>に減少した。水分が増加するにしたがって、どの砂も空気が流れ難くなって通気係数は減少した。飽和状態の通気係数は3種類の砂で異なった。中国の川砂は粗いため、最も抵抗が少なく、最低通気係数は4kgMPa^<-1>s^<-1>m^<-1>であった。つぎに日本の海砂が抵抗が小さく、3kgMPa^<-1>s^<-1>m^<-1>であった。豊浦標準砂は粒子が細かいため、通気抵抗が大きく、2kgMPa^<-1>s^<-1>m^<-1>であった。ある含水比で粘着力が最大となった。この含水比は3種類の砂で差はなく約10%d.b.であった。粘着力の最大値は3種類の砂で大きな差はなく、約8.0kPaであった。どの砂もある含水比で付着力も最大となった。この含水比は粘着力が最大となる値にほぼ等しく約10%d.b.であった。すべての砂は含水比が上ると内部摩擦角が大きくなり、一定値になった。この傾向は通常の土壌と大きく異なった。
専修大学北海道短期大学の論文
2004-12-30

人工地下水層建設機械(第1報) : 充填砂の流体的、機械的特性

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