JP4100325B2 - 難透水性土質材料の試験方法 - Google Patents
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このために、ベントナイトを主剤とする難透水性土質材料では、含水比10%程度から25%程度の範囲に調整してから転圧あるいはプレス成形することが一般的であって、プレス装置で圧縮成形するために適度な水分量に調整してから作成しているが、このような含水比に調整した難透水性土質材料は、吸水膨張を程良く発揮したスメクタイト粘土を含んでいるために、高密度に転圧もしくはプレス成形した場合は、程良い粘性を呈するためにその施工性が良いからである。
しかしながら、上記難透水性土質材料は、水で飽和していない状態では正しい透水係数を示さないのに対し、廃棄物充填材を構成しているベントナイト高密度固化状体は、施工後において長時間を経た後には水で飽和した状態になるので、長期に亘っての遮水性能や放射性核種遅延性能等のバリア機能は飽和状態で規定する必要があり、施工後の短時間の間に確認することが求められている。
=1E−13×100/0.05×0.002×3600×24×1000000=0.0346ml/日
・T=6ml÷0.0346ml/日=173日
請求項4に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項1乃至3のいずれかに記載の試験方法において、難透水性土質材の供試体を、透水試験用容器に予め装填することを特徴としており、上記機能に加えて、難透水性土質材の供試体が崩壊したり空気が浸透したりすることを防止している。
以下に、本発明による難透水性土質材料の試験方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、本実施の形態では、難透水性土質材料に対して実施する拡散特性、透水特性、透気特性及び力学特性等の各特性試験の内、透水特性試験に用いる難透水性土質材料の供試体を対象にしている。
図において、1は、透水試験用容器2に充填されている難透水性土質材料の供試体であって、市販のベントナイトのようなスメクタイトを含む材料と骨材等とを混合したものあるいは粘土等の透水係数の小さい難透水性土質材と内部に含侵されている水及び空気からできている。
図2〜4は、本発明の難透水性土質材料の試験方法における前処理工程を示す実施の形態である。
試験装置4は、透水試験用容器を設置できる上下蓋板、水の注入系装置、排出系装置及び計測器具から構成されており、透水試験用容器2を試験装置4の上下蓋板5、5’の間に装着している。試験装置4の上下蓋板5、5’のそれぞれには、後述するように中空パイプ6、6と開閉バルブ7、7及び7’、7’を介して図示されていない真空ポンプが接続されており、中空パイプ6の各中間部には、予め脱気した水を保管している貯水タンク8が開閉バルブ9、10を介して、貯水タンク11が開閉バルブ9’、10’を介して閉鎖状態で連結されている。
図3(a)の供試体中に水溶性ガスを導く工程においては、中空パイプ6、6は、開閉バルブの7 、7’を切り換えずに開放された状態にある。そして、脱気した水を保管している貯水タンク8の開閉バルブ9、10と排出側の貯水タンク11の開閉バルブ9’、10’を閉鎖にして置くことで、貯水タンク8、11を切り離している。
本工程では、真空ポンプが接続されている注入側の中空パイプ6は、開閉バルブの7’の切り換えによって閉鎖されると共に、脱気した水を保管している貯水タンク8の開閉バルブ9、10と排出側の貯水タンク11の開閉バルブ9’、10’及び排出側の中空パイプ6の開閉バルブ7を開放状態に切り換えて置くことで、貯水タンク8、11と供試体1とが通水状態を形成している。
図5(a)は、施工現場で採取された状態の供試体を示している。
供試体は、その含水比が、転圧あるいはプレス成型し易い条件に調整されており、施工直後の飽和度は70〜90%を呈している。即ち、粘土粒子12は、吸水膨張している粒子と乾燥状態の粘土粒子とが混然とした状態にあり、残る領域は、水13及び空気14から構成されている。
供試体1は、難透水性土質材料中の粘土粒子12の間隙に含有していた水分13と粘土粒子12を膨潤させていた水分とを蒸発させて殆どを外部に除去しているので、難透水性土質材料中には、収縮した状態の粘土粒子12と空気層14から構成されている。
尚、供試体中に含有されている水分を放出させる手段としては、上記のように乾燥炉によって完全乾燥させる他に、試験装置4を真空引きすることで供試体中の水分を真空蒸発させて除去することも可能である。
又、乾燥炉から取り出す直前に中空パイプ6を閉じるようにすると、供試体には、水蒸気のみが満たされて空気は希薄な状態にすることが出来る。
本発明による難透水性土質材料の試験方法は、乾燥した供試体を充填している透水試験用容器をそのまま試験装置に装着しているので、供試体の飽和に至る工程においても供試体と透水試験用容器との間に空気が浸入することは排除できるものであり、試験精度の向上に貢献している。
5、5’ 上下蓋板、 6 中空パイプ、 7、7’ 開閉バルブ、
8 貯水タンク、 9、9’、10、10’ 開閉バルブ、
9 透水試験用容器、 11 貯水タンク、 12 粘土粒子、
13 水、 14 空気、 15 炭酸ガス、 16 チューブ、
Claims (4)
- 難透水性土質材の供試体を高温加熱して水分を蒸発除去する第1工程、該難透水性土質材の供試体を注入管と排出管を備えている試験装置に移動させて設置する第2工程、該試験装置を真空引きして供試体中の空気層を縮減させる第3工程、注入管から高圧水を注入して供試体中に水を浸透させる第4工程、該試験装置に適宜の計測器具を連結した後に所定の特性試験を行う第5工程から構成する難透水性土質材料の試験方法。
- 第3工程が、試験装置を真空引きした後に供試体中の空気層に水溶性ガスを充填して希薄微量の水溶性ガスのみを残存させることを特徴とする請求項1に記載の難透水性土質材料の試験方法。
- 第3工程が、試験装置に注入管から水溶性ガスを注入して供試体中の空気層に水溶性ガスを充填して希薄微量の水溶性ガスのみを残存させることを特徴とする請求項1に記載の難透水性土質材料の試験方法。
- 難透水性土質材の供試体が、試験用容器に予め装填されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の難透水性土質材料の試験方法。
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