砂礫とセメントの自重落下による混合作用の評価とそのシミュレーション
大友 健・伊藤 一教・平川 勝彦・楠見 正之・道場 信昌・岡谷 豊
 砂礫とセメントの自重落下における混合状態を模擬する模型装置を利用して,自重落下混合の効率とこれに影響を及ぼす落下混合時の障害物の影響を検討した.さらにDEM(個別要素法)によって,落下混合時の粒子間挙動をシミュレーションする手法と自重落下混合の機構についても検討した.この結果,自重落下混合の効率が,障害物への衝突回数と衝突速度,衝突角度の積で表される衝突運動量によって表すことができること,板状障害,漏斗状障害,棒状障害の相違についても,運動量の式に形状修正係数を考慮することで取り扱えることを明らかとした.また砂礫材料の粒度分布を一般化した要素によるDEM解析によって,自重落下そのものおよび障害物への衝突現象を再現できること,混合の程度の評価方法に粒子間の衝突エネルギーを考慮することができることはもちろんのこと,落下中の粒子順番の入換わりという より直接的な混合作用の評価方法が有効であることを明らかにした.
キーワード:  CSG,混合,重力,DEM,衝撃運動量,セメント添加土
Estimation and Numerical Analysis for Mixing Effect of CSG "Cemented Sand and Gravel" by Using of Apparatus Utilized Gravity Action
Takeshi OHTOMO, Kazunori ITO, Katsuhiko HIRAKAWA, Masayuki KUSUMI, Nobumasa DOBA and Yutaka OKATANI
By using of original apparatus utilized gravity action for mixing of cemented sand and gravel, mixing efficiency and effect of different obstacles were examined. And falling mechanism by gravity force and analysis method of particle behaviors for simulation of mixing were studied.
As the result, the mixing efficiency would be explained by the impacting momentum concerning of the products of impacting number, impacting velocity and impacting angle, and the effect for shape of the impacting obstacles, board, funnel or stick, would be able to explain by the correction factor on the formula of the impacting momentum were clarified. DEM analysis for the normalized particle distribution of sand and gravel was able to explain the falling by gravity and collision phenomenon to the obstacles by estimating parameters of the impacting energy and the frequency of the change the order of particles during falling.
keywords:  CSG (cemented sand and gravel), mixing, gravity force, DEM, impacting momentum, cementation soil