建設技術審査証明報告書（案）

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ほのかさわい
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1 1 アデム HG タイプアデム HGタイプは高密度ポリエチレン樹脂を押出し機で細孔から押出してグリッド状に成形する際にアラミド繊維 ( テイジンテクノーラ ) を芯材として縦ストランドに挿入し繊維補強した盛土地盤補強用ジオグリッドであるアラミド繊維 ( テイジンテクノーラ ) は高強度でクリープ変形が小さく耐衝撃性, 耐薬品性に優れた特性を有した繊維である補強土工法は土と補強材の間の摩擦および補強材によって土が受ける拘束などにより両者の一体化を図り盛土の安定性を向上させるものであるしたがって補強材は土の強度および変形に比べて高い強度と小さな伸び特性を発揮し適切な目合いを有するものが望ましいアデム HGタイプは盛土地盤補強材に必要な引張強度小さい伸び土との摩擦特性および自然環境下における耐久性を備えた材料である横ストランド横ストランド縦ストランド単位 :mm 縦ストランド a)hg-36~8 b)hg-~2 図 1.1 アデム HG タイプの形状と標準寸法

2 2 アデム HG タイプの仕様アデム HG タイプの規格と性能を表 2.1 に示す表 2.1 アデム HG タイプの規格と性能品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 芯材アラミド繊維 ( テイジンテクノーラ ) 素材および形状芯材の繊度 dtex 1) 被覆材高密度ポリエチレン網目の大きさ mm 質量 g/m たて厚さ ( 参考値 ) 2) mm よこ製品の標準幅 m 1.2 規格製品の標準長さ m 3 3) 品質管理強度 kn/m ) 製品基準強度 kn/m )dtex デシテックスは繊維の長さ 1,m 当りの質量をグラム数で表す繊度の単位 2) 厚さ参考値として縦ストランドおよび横ストランドの中央部での測定値を示す 3) 品質管理強度アデム HG タイプ製造時に品質をチェックするために行う品質管理試験 ( 試験片の幅 : ストランド 1 本引張ひずみ速度 :5%/min) において基準となる強度 4) 製品基準強度アデム HG タイプが適用される補強土の設計において基礎となる強度性能評価試験 ( 試験片の幅 : 広幅 (22.4cm) 引張ひずみ速度 :1%/min) により求める 1

3 アデム HGタイプは軸方向にアラミド繊維 ( テクノーラ ) を芯材として使用し高密度ポリエチレン樹脂と一体化したタイプであり高強度で伸びが小さくクリープ変形の少ないジオグリッドである参考までに各種素材の応力ひずみ特性を図 2.1 にクリープひずみ特性を図 2.2に示す 5 4 カーボン ( 高強力 ) アラミド ( テクノーラ ) 引張応力 3 2 ガラス (E- ガラス ) (kn/mm 2 ) 1 ポリエステルナイロンスチール ( 鉄筋 ) 高密度ポリエチレン ( 延伸 ) ひずみ (%) 図 2.1 各素材の応力ひずみ特性 2

4 ポリプロピレンクリープ係数 (%/logh) 高密度ポリエチレンポリエステルアラミド ( テクノーラ R) 荷重比 (%) クリープ係数 (%/log h): クリープひずみの増分 / 経過時間の対数の増分 ( クリープひずみ ~ 時間線図より ) 図 2.2 各素材のクリープひずみ特性 3

引張強度と伸びの関係を求めるただし試料取付け部分 ( チャック部 ) での破断やすべり等により

5 3 引張強度特性に関する試験結果 (1) 試験目的盛土地盤補強材としての引張強度特性 ( 引張強度と伸び率との関係 ) を確認するために実施する (2) 試験方法引張試験機のアデム HGタイプ専用チャックに所定の試料を取付けて一定速度で引っ張り引張強度と伸びの関係を求めるただし試料取付け部分 ( チャック部 ) での破断やすべり等により他の試料と極端に異なった結果が得られた場合は除くものとをする a) ストランド 1 本 b) 広幅 (22.4cm) 写真 3.1 アデム HG タイプの引張試験状況 4

6 (3) 試験条件表 3.1 引張試験条件項目内容試験機定速伸長形引張試験機試験環境 ( 標準状態 ) 温度 23±2 湿度 5±2% 状態調節時間 16 時間以上ストランド 1 本 ( 品質管理強度試験 ) 試験片の幅ストランド 3 本広幅 (22.4cm) ( 性能評価試験 JIS L 198) 引張ひずみ速度 5%/min 2%/min 1%/min ( 品質管理強度試験 ) (J I S L 1 9 8) ( 性能評価試験 ) なおアデム HGタイプの製造時における品質管理は品質管理試験によって行うまた製品基準強度の確認は性能評価試験によって行う 1 品質管理強度試験試験片の幅 : ストランド1 本引張ひずみ速度 :5%/min 2 性能評価試験試験片の幅 : 広幅 (22.4cm) 引張ひずみ速度:1%/min (4) 試験結果の整理引張試験により得られた最大引張強度を幅 1m 当たりの強度に換算し平均値と標準偏差 σ を求めるとともに代表値 5 点の引張強度特性をグラフに示す表 3.2 品質管理試験結果品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 品質管理強度 (kn/m) 引張ひずみ速度 (%/min) 5 試験片数 n=134 n=48 n=134 n=91 n=177 n=91 n=177 n=91 ストランド 1 本引張強度最大値最小値平均 (kn/m) 標準偏差 σ 平均 -3σ 品質管理強度 (%) 平均 -3σ 平均

7 表 3.3 性能評価試験結果品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 製品基準強度 (kn/m) 引張ひずみ速度 (%/min) 1 試験片数 n=19 n=7 n=7 n=19 n=7 n=7 n=7 n=19 広幅 22.4 cm 引張強度最大値最小値平均 (kn/m) 標準偏差 σ 平均 -3σ 製品基準強度 (%) 平均 -3σ 平均

8 26 表 3.4 引張試験結果一覧表 ( 代表値 5 点 ) 品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 品質管理強度 (kn/m) 製品基準強度 (kn/m) 引張ひずみ速度 (%/min) ストランド 1 本引張強度 kn/m 平均平均ストランド 3 本ストランド 3 本引張強度 kn/m 平均平均広幅 22.4 cm 引張強度 kn/m 平均平均 AAA 印は品質管理試験値 BBB 印は性能評価試験値 7

9 8 引張ひずみ速度 5%/min 8 引張ひずみ速度 1%/min 8 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 36kN/m 製品基準強度 34kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.1 引張強度特性 (HG-36) 8

10 8 引張ひずみ速度 5%/min 8 引張ひずみ速度 1%/min 8 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 5kN/m 製品基準強度 47kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.2 引張強度特性 (HG-5) 9

11 12 引張ひずみ速度 5%/min 12 引張ひずみ速度 1%/min 12 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 6kN/m 6 6 製品基準強度 57kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.3 引張強度特性 (HG-6) 1

12 12 引張ひずみ速度 5%/min 12 引張ひずみ速度 1%/min 12 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 8 品質管理強度 8kN/m 8 8 製品基準強度 76kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.4 引張強度特性 (HG-8) 11

13 2 引張ひずみ速度 5%/min 2 引張ひずみ速度 1%/min 2 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 kn/m 製品基準強度 93kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.5 引張強度特性 (HG-) 12

14 2 引張ひずみ速度 5%/min 2 引張ひずみ速度 1%/min 2 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 12kN/m 製品基準強度 112kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.6 引張強度特性 (HG-12) 13

15 3 引張ひずみ速度 5%/min 3 引張ひずみ速度 1%/min 3 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 15kN/m 製品基準強度 139kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.7 引張強度特性 (HG-15) 14

16 3 引張ひずみ速度 5%/min 3 引張ひずみ速度 1%/min 3 引張ひずみ速度 2%/min 引張ひずみ速度 1%/min 品質管理強度 2kN/m 2 2 製品基準強度 185kN/m a) ストランド 1 本 b) ストランド 3 本 c) 広幅 (22.4cm) 図 Ⅱ 図 3.8 引張強度特性 (HG-2) 15

17 (5) アデム HGタイプの引張り剛性 EA アデム HGタイプの引張り剛性 EA(kN/m) は図 3.1c)~ 図 3.8c) に示す性能評価試験による引張特性のグラフから算出するグラフの直線部の平均の傾きから表 3.5 のように算出される表 3.5 アデム HG タイプの引張り剛性 EA 品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 引張り剛性 EA(kN/m)

18 4 クリープ特性に関する試験結果 (1) 試験目的長期間にわたり継続的に作用する荷重に対するクリープ特性を確認するために実施する (2) 試験方法引張クリープ試験機を用いてアデム HGタイプの製品基準強度の 64~96% に相当する荷重を任意に選択し載荷し試料のクリープひずみ ( 伸び ) の定期的測定および破壊時間の測定をする (3) 試験条件項目試験機試験片の幅荷重レベル表 4.1 クリープ試験条件内容引張クリープ試験機ストランド 3 本製品基準強度の 64~96% に相当する 8 段階の荷重写真 4.1 クリープ試験状況 17

19 (4) 試験結果の整理 JIS K 7115 プラスチックの引張クリープ試験方法に準じて整理する 1) クリープひずみ- 時間線図横軸に経過時間を対数目盛りで縦軸にクリープひずみを等間隔目盛りで取り荷重をパラメーターとして図 4.1 のように描くものとする 2) クリープ破壊線図横軸にクリープ破壊時間を対数目盛りで縦軸にクリープ破壊強度を等間隔目盛りで取って図 4.2 のように描く Tci: 載荷荷重クリープひずみ εd: 破壊時クリープひずみ Tc1 Tc2 Tcn εd t1 t2 tn 経過時間 t(h) < 対数目盛り > 図 4.1 クリープひずみ - 時間線図クリープ破壊荷重 Tcr td: クリープ破壊強度を規定する時間 (h) Tcr: クリープを考慮した限界引張強度クリープ破壊時間 (h) < 対数目盛り > 図 4.2 クリープ破壊線図 td (5) 試験結果クリープ試験によるとクリープ破壊荷重が高く長期荷重に対してクリープひずみが小さいため実用上十分に強度保持できる盛土地盤補強材であると判断された製品基準強度の 64~96% の範囲での 8 段階の載荷重と破壊時間を表 4.2 に示す 18

20 44 表 4.2 クリープ試験結果一覧表品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 製品基準強度載荷番号 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 47 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 57 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 76 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 93 kn/m () 載荷重 (kn/m) 3.7 (9.4) (9.) (92.4) (91.2) (87.8) 3.1 (88.5) (88.1) (9.4) (89.2) (85.8) (86.6) (86.1) (88.4) (87.1) (83.8) (84.7) (84.2) (86.5) (85.1) (81.7) 28.2 (82.8) (82.2) (84.5) (83.1) (79.7) 27.5 (8.9) (8.3) (82.5) (81.1) (79.1) 22. (64.7) 1227 以上 (77.6) 36.8 (78.3) (8.6) (79.) (63.8) 以上 37. (64.9) 以上 49. (64.5) 以上 (75.6) 6. (64.5) 破壊時間 (h) 以上 112 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 139 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h) 185 kn/m () 載荷重 (kn/m) 破壊時間 (h).8 (9.) (96.) (96.) (88.) (94.) (94.) (86.) (92.) (92.) (84.) (9.) (9.) (82.) (88.) (88.) (8.) (86.) (86.) (78.) (84.) (84.) (64.3) 5 以上 9. (64.7) 3 以上 12. (64.9) ( ) 内は製品基準強度に対する載荷重の割合 (%) を示す載苛番号 8 は全て試験継続中 3 以上 19

21 またクリープ試験結果を次の 2 種類の関係についてそれぞれ整理して図 4.3~ 図 4.1 に示す a) クリープひずみ - 時間線図 b) クリープ破壊線図表 4.2 図 4.3~ 図 4.1 より以下のことがわかった 1クリープひずみ- 時間線図よりアデム HGタイプはクリープひずみの増分は極めて小さいといえるまた製品基準強度の 65% 荷重での 1 6 時間後の推定クリープひずみはどの品番においても破壊時のクリープひずみより小さい 2クリープ破壊線図を最小二乗法により線形近似し作成したこれより推定される 1 6 時間での推定クリープ破断荷重はどの品番においても製品基準強度に対し 66% より大きな値であるこれらの結果よりアデム HGタイプは製品基準強度の 65% を上まわらない荷重であれば載荷時間が 1 6 時間に達しても破壊に至らず安全なものであると判断されるよってクリープ低減係数 μを.65 とする表 4.3 にクリープを考慮した限界引張強度を示す表 4.3 クリープを考慮した限界引張強度とクリープ低減係数品番 HG-36 HG-5 HG-6 HG-8 HG- HG-12 HG-15 HG-2 製品基準強度 kn/m クリープ低減係数 μ.65 クリープを考慮した限界引張強度 kn/m

22 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 2 3.7kN/m(9.4%) 29.4kN/m(86.6%) kN/m(82.8%) 26.9kN/m(79.1%) 22.kN/m(64.7%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図継続中 kN/m (68.5%) 2 クリープ限界引張強度 22 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.3 クリープ特性 (HG-36) 21

23 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 3 継続中 kN/m(9.%) 4.5kN/m(86.1%) kN/m(82.2%) 36.8kN/m(78.3%) 3.kN/m(63.8%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (66.8%) 3 クリープ限界引張強さ 3 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.4 クリープ特性 (HG-5) 22

24 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % kN/m(92.4%) 5.4kN/m(88.4%) kN/m(84.5%) 45.9kN/m(8.6%) 37.kN/m(64.9%) 経過時間 (h) 継続中 a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (67.9%) 3 クリープ限界引張強さ 37 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.5 クリープ特性 (HG-6) 23

25 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % kN/m(91.2%) 66.2kN/m(87.1%) kN/m(83.1%) 6.1kN/m(79.%) 49.kN/m(64.5%) 経過時間 (h) 継続中 a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (66.1%) 5 クリープ限界引張強さ 49 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.6 クリープ特性 (HG-8) 24

26 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 継続中 kN/m(87.8%) 77.9kN/m(83.8%) kN/m(79.7%) 7.3kN/m(75.6%) 6.kN/m(64.5%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (66.3%) 6 クリープ限界引張強さ 6 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.7 クリープ特性 (HG-) 25

27 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 3 継続中 2.8kN/m(9.%) 96.3kN/m(86.%) kN/m(82.%) 87.4kN/m(78.%) 72.kN/m(64.3%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (66.8%) 7 クリープ限界引張強さ 72 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.8 クリープ特性 (HG-12) 26

28 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 2 継続中 133.4kN/m(96.%) 127.9kN/m(92.%) kN/m(88.%) 116.8kN/m(84.%) 9.kN/m(64.7%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (69.9%) 9 クリープ限界引張強さ 9 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65%) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.9 クリープ特性 (HG-15) 27

29 クリープ破壊強度 (kn/m) クリープひずみ (%) % 2 継続中 177.6kN/m(96.%) 17.2kN/m(92.%) kN/m(88.%) 155.4kN/m(84.%) 12.kN/m(64.9%) 経過時間 (h) a) クリープひずみ - 時間線図 kN/m (7.9%) 12 クリープ限界引張強さ 12 kn/m ( 製品基準強度クリープ低減係数.65) クリープ破壊時間 (h) b) クリープ破壊線図図 Ⅱ 図 4.1 クリープ特性 (HG-2) 28

30 5 施工時における耐衝撃性に関する試験結果 (1) 試験目的アデム HG タイプについてクラッシャランの施工時の重機等による転圧作業による損傷の度合いを確認するために実施する (2) 試験方法クラッシャラン (C-4) を用いてまき出しおよび転圧を行う衝撃試験前の試験体と土中より取出した衝撃試験後の試験体に対して引張試験を行う衝撃試験方法を表 5.1 に衝撃試験状況を写真 5.1 に示す表 5.1 衝撃試験方法項目適用下地造成盛土材を 3cm まき出し整地する試験体敷設アデム HGタイプを各々の位置に敷設しピンで仮固定する覆土バックホウでアデム HGタイプの上に盛土材をまき出しブルドーザで押土敷き均しして厚さ 3cm に仕上げる転圧振動ローラで 7 回転圧する試験体取出し試験体を傷つけないように取出し損傷状況を目視にて確認する 29

31 1 アデム HG タイプ敷設 2 バックホウによるまき出し 3 振動ローラによる転圧 4 アデム HG タイプ取出し写真 5.1 衝撃試験状況 (3) 試験条件衝撃試験条件を表 5.2 引張試験条件を表 5.3 に示す項目試験体盛土材使用重機表 5.2 衝撃試験条件適用アデム HG-36,HG-8,HG-2 クラッシャラン (C-4) まき出し用 : バックホウ.7 m 3 級ブルドーザ 2 t 級転圧用 : 振動ローラ ( 自重 9kN, 起振力 kn) 3

32 表 5.3 引張試験条件項目適用試験機定速伸長形引張試験機試験温度 23 ±2 試験湿度 5%±2% 状態調節時間 16 時間以上引張ひずみ速度 2%/min 試験片の幅広幅 (22.4cm) 試験片の数 5 点結果の表示 1m 幅当たりの (4) 試験結果の整理施工時の衝撃に対する試料の破断および損傷の程度を目視および引張強度保持率で確認する衝撃試験後の引張強度 S D を衝撃試験前の引張強度 S で除して強度保持率 R D を算出する R D S S D R D : 強度保持率 S D : 衝撃試験後の引張強度 S : 衝撃試験前の引張強度 31

33 (5) 試験結果耐衝撃性試験によると破断および大きな損傷は見られずかつ高い強度保持率を有することが確認されたアデム HGタイプ上のまき出し厚盛土材転圧エネルギーとも通常の土工事より多少過酷な条件であったが本衝撃試験後に取出した試験体には小さな傷は観察されたが破断や大きな損傷は認められなかった衝撃試験前後の引張試験による結果を表 5.4 に示す衝撃試験後の強度保持率 R D はすべての盛土材に対して 94% 以上という結果が得られたしたがってアデム HGタイプは適切な施工管理下においては十分な耐衝撃性を有することが確認された表 5.4 耐衝撃性試験結果試験体 ( 目合いの大きさ ) 盛土材試験前強度 S(kN/m) 試験後強度 S D (kn/m) 強度保持率 R D (%) HG-36 ( 28mm) クラッシャラン (C-4) HG-8 ( 28mm) クラッシャラン (C-4) HG-2 (5 28mm) クラッシャラン (C-4)

34 6 砕石との摩擦特性試験結果 (1) 試験目的アデム HGタイプとクラッシャラン (C-4) との摩擦引抜き抵抗特性を確認するために実施する (2) 試験方法土中引抜き試験装置の土槽内に試料土を入れ締固め後アデム HGタイプを敷設し引抜き試験を行うそれより引抜き力引抜き量およびアデム HGタイプの土中変位を計測し試験結果からアデム HGタイプに作用する鉛直応力とせん断応力との関係を求めるなお土中変位は各測点にワイヤーを固定し土槽後方に取出して変位を計測する (3) 試験条件試験条件を表 6.1 に示す表 6.1 土中引抜き試験条件項目試験機試験体使用土内容土中引抜き試験機 HG-15( 網目の大きさ 5 28mm) クラッシャラン (C-4) 鉛直応力 5~15kN/m 2 引抜き速度 1mm/min 試料の大きき幅 28cm 長さ 4cm( 土中 ) 33

35 せん断応力 (kn/m2) (5) 試験結果土中引抜き試験によるとアデム HG タイプとクラッシャランとの摩擦特性は補強材として十分なものであると判断されるす土中引抜き試験結果を表 6.2 に示す図 6.1 に最大せん断応力と鉛直応力の関係を示表 6.2 土中引抜き試験結果鉛直応力 (kn/m 2 ) 5 15 最大引抜き力 (kn) 最大せん断応力 (kn/m 2 ) c p,φ p (kn/m 2 ),( ) c p =15.5 φ p = y =.7174x 鉛直応力 (kn/m2) 図 6.1 最大せん断応力 ~ 鉛直応力関係 34

本日話す内容

6CAE 材料モデルの VV 山梨大学工学部土木環境工学科吉田純司本日話す内容 1. ゴム材料の免震構造への応用積層ゴム支承とはゴムと鋼板を積層状に剛結ゴム層の体積変形を制限水平方向鉛直方向柔剛加速度の低減構造物の支持土木における免震 2. 高減衰積層ゴム支承の力学特性の概要高減衰ゴムを用いた支承の復元力特性荷重 [kn] 15 1 5-5 -1-15 -3-2 -1 1