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スーパーエンバイロメントハイスクール研究開発事業 |
| 平成２４年度の研究の概要 岡山県立高梁城南高等学校 |
（１）研究計画の概要
計画内容の精査と充実化を図り、三和土や漆喰について研究するとともに、廃棄オガクズ混入による強度変化について研究します。また、三和土のブリック状形成や、漆喰のタイル化についても研究します。さらに既存の菌床きのこ栽培実習を森林教育カリキュラムの一貫として位置づけるための研究や
外部講師による講演、生徒校外実習などを廃棄オガクズのペレット化の研究とあわせて実践します。
吉備国際大学国際環境経営学部、井勝久喜教授による環境教育講演会の様子
（２）研究実績の概要
研究の開始に当たり、計画内容の精査を行い本年度の主たる研究内容を以下の６点にまとめ、計画
と研究開発を行いました。
- 三和土や漆喰についての研究
- 廃棄オガクズ混入による三和土の強度変化についての研究
- 三和土のブリック状形成についての研究
- 漆喰のタイル化についての研究
- 廃棄オガクズのペレット化の研究
- 既存の菌床きのこ栽培実習を森林教育カリキュラムの一貫として位置づけるための研究
これらの研究実績の概要について項目を対応させて以下に記します。
① 環境科学科の生徒実習として文献やインターネットを通じて調査させるとともに、担当教員がＩＮＡＸライブミュージアム磯村司陶楽工房長を訪問し、三和土や漆喰の地域性やその強度、
配合の多様性について示唆を受け、以後の生徒とともに行った文献研究や試作実習に大き
な意味を持った。
② 上記①の研究を基盤として、真砂土と消石灰による三和土の一軸圧縮強度試験を基礎実験
とし、その後廃棄オガクズを混入した三和土の一軸圧縮強度試験を行い、文献による記述の
見出せなかった、強度を視点とした適性材料配合比を確定した。この実験では全７パターン
のB４供試体作製から所定材齢における圧縮試験までを環境科学科２学年生徒が行った。
強度試験用供試体製作と一軸圧縮試験の様子
③ 三和土の強度試験に並行して、そのブリック化に伴うブリック形状についての研究を行った。本校で2009年度より行っている環境イベント、キャンドルナイトin高梁の廃油ろうそく作製のために本校生徒や町内会から集めた牛乳紙パックを利用したブリック化を研究した。また、東京理科大学小布施町まちづくり研究所が紙パックを利用した三和土作製のワークショップを開催していることから、担当教員が当研究所小布施町地域創生部門地域整備グループ勝亦達夫主任を訪問し、同じ方法による三和土ブリックの作製の様子やその経年変化の実際について伺い、以後の研究開発の参考とした。この研究では環境科学科３年生の課題研究にその研究部門を設定し、研究開発を行った。また、三和土による交流温室の整備の計画・準備として本校デザイン科とともに、その意匠や施工方法について研究した。
牛乳パックを用いた三和土ブリック製作の様子と三和土ブリック試作品
④ 上記①の研究を基盤として、消石灰と布海苔、廃棄オガクズの配合比を変化させながら配合し、乾燥後の変形やひび割れに注目して実験を続けているところである。
牛乳パックを用いた漆喰タイル製作の様子と試作品
⑤ 廃棄オガクズの含水率と作製されるペレット形状について研究を続けている。本年度は環境科学科教員が関係企業や団体を訪問し、ペレット製作の実際や注意点に加えてその活用の可能性、温室加温の活用例などについて研修し、本校での研究の基盤とした。これまでの研究の結果、廃棄オガクズの含水率が20％（重量基準含水率）前後まで低下しないとそのペレット化は難しいことが解っている。また、廃棄オガクズは含水率約60％からペレット形成に適切と思われる20％前後まで、温室内天日乾燥により約30日が必要である。これらのことから、効率的な廃棄オガクズの乾燥について、簡易乾燥機の開発研究を本校電気科と進めているところである。
廃棄オガクズの天日乾燥の様子と廃棄オガクズで製造したペレット
⑥ 廃棄オガクズの循環利用が本研究のテーマであることから、従来から行っているヒラタケ栽培を単なる林産物の栽培教育にとどまらせず、広く森林利用や環境教育の一環として位置付けるためのカリキュラム研究を行った。その足がかりとして本年度は以下の生徒実習を行い、岡山県農林水産総合センター森林研究所木材加工研究室河崎弥生室長をはじめとする所員の方と森林や木材を核とする環境教育の効果的内容について研究を続けている。
・森林と木材の利用等についての講義、木材市場の見学（環境科学科２年生４０名）
・木材の利用とその強度等についての講義、木工実習（環境科学科３年生２０名）
（３）具体的な成果物
上記（２）研究実績の概要で提示した６点の研究内容項目に対応させて以下に記述します。
②の研究内容について
- 三和土の種土として使用した真砂土の粒度試験による粒径加積曲線
- 廃棄オガクズを加えない三和土の材料配合ごと(4系列)の材齢毎の一軸圧縮試験結果（応力）
- 廃棄オガクズを加えた三和土の材料配合ごと(3系列)の材齢毎の一軸圧縮試験結果（応力）
③の研究内容について
- 牛乳紙パックを用いた三和土ブリック試作品（廃棄オガクズ添加）
- 牛乳紙パックを用いた三和土ブリック試作品（炭化させた廃棄オガクズ添加）
④の研究内容について
- 牛乳紙パックを用いた漆喰タイル試作品（材料配合ごと）
⑤の研究内容について
- 廃棄オガクズの天日乾燥による含水率変化実験結果
- 廃棄オガクズを材料とするペレット