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深海の可能性求め、世界で初めて深海底にセメント硬化体を設置し基礎データ計測へ

2021/04/03

 宇部興産、港湾空港技術研究所、海洋研究開発機構、東京工業大学および東京海洋大学の共同研究グループは、硬化体内部に生じる圧力やひずみを深海底で連続計測する方法を確立し、世界で初めて実際の深海底にセメント硬化体および計測機器を設置してのデータ計測を開始した。

 海洋国家である日本の排他的経済水域に占める深海の面積は非常に広く、深海におけるエネルギー利用、海底を活かした構造物の設置、深海都市構想といった様々な可能性が検討されている。
しかし、海洋インフラの建設材料として想定されているセメント硬化体は、深海で著しく劣化したとの報告もあり、深海の極限環境がセメントを使用した構造物にどのような影響を及ぼすのか、基礎データを収集し、評価する必要があった。

 従来では、潜水艇を用いて、深海から回収した後の硬化体の変化を測定していたが、この手法では、回収時の圧力解放により硬化体に変化が生じている可能性もあり、深海で生じた現象を正確に評価することはできなかった。そこで本研究では、深海で起こっている現象だけを抽出してデータを分析、考察するために、硬化体内部に生じる圧力やひずみを深海底で「その場計測」する新しい手法を確立した。

 研究グループは、2020年7月に駿河湾沖70kmに位置する南海トラフ北縁部の水深約3500mの海域に硬化体と計測装置を設置した。2021年度中に回収し、計測結果を解析するとしており、これにより、深海で高水圧が短期間および長期間にわたって作用することでセメント硬化体がどのように変形していくかを明らかにできると期待される。将来的には、深海におけるインフラ材料の開発や構造物の設計手法の構築に役立つと考えられる。

論文情報:【Journal of Advanced Concrete Technology】Action of Hydraulic Pressure on Portland Cement Mortars - Current Understanding and Related Progress of the First-Ever In-Situ Deep Sea Tests at a 3515 m Depth(PDF)

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