JPH11194085A - 減圧曲線の近似による浸透率測定法及び測定装置 - Google Patents
減圧曲線の近似による浸透率測定法及び測定装置Info
- Publication number
- JPH11194085A JPH11194085A JP37043197A JP37043197A JPH11194085A JP H11194085 A JPH11194085 A JP H11194085A JP 37043197 A JP37043197 A JP 37043197A JP 37043197 A JP37043197 A JP 37043197A JP H11194085 A JPH11194085 A JP H11194085A
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- JP
- Japan
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- permeability
- pressure
- sample
- fluid
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- Pending
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この浸透率測定法は、圧力タンクに充填された
流体を、試料を通して流出させ、その時、得られる減圧
曲線の近似を用いて浸透率を求める。 【構成】圧力タンク１に、試料容器４及び圧力検出器５
が取り付けられている。圧力検出器で検出された流体圧
力は、パソコン６に収録・計算処理され、プリンタ７で
印刷される。
流体を、試料を通して流出させ、その時、得られる減圧
曲線の近似を用いて浸透率を求める。 【構成】圧力タンク１に、試料容器４及び圧力検出器５
が取り付けられている。圧力検出器で検出された流体圧
力は、パソコン６に収録・計算処理され、プリンタ７で
印刷される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は岩石・コンクリート・木
材など、浸透性を有する物質の浸透性評価に用いる。
材など、浸透性を有する物質の浸透性評価に用いる。
【０００２】
【従来の技術】従来の方法としては、定水位法及び変水
位法がよく知られている。これらの方法については、土
の透水試験方法 ＪＩＳ Ａ１２１８に詳細に規定され
ている。
位法がよく知られている。これらの方法については、土
の透水試験方法 ＪＩＳ Ａ１２１８に詳細に規定され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】各種の流体あるいは固
体の地下貯蔵が進むに伴い、貯留岩の浸透特性の把握が
必要となっている。特に、低浸透性岩石の浸透率測定に
おいて、高精度で短時間の測定法が望まれている。
体の地下貯蔵が進むに伴い、貯留岩の浸透特性の把握が
必要となっている。特に、低浸透性岩石の浸透率測定に
おいて、高精度で短時間の測定法が望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、図１に示した浸透率測定装置により解決を計った。
装置は、圧力タンク、バルブ、試料容器、圧力検出器、
パソコン、プリンタより構成されている。
に、図１に示した浸透率測定装置により解決を計った。
装置は、圧力タンク、バルブ、試料容器、圧力検出器、
パソコン、プリンタより構成されている。
【０００５】
【作用】図１の装置において、１の圧力タンク内には、
加圧された流体が充填されており、３のバルブＢを開く
ことにより、流体は、４の試料容器内の試料を通って流
出し始める。圧力タンク内の流体圧力は、流体の流出に
伴い減圧し始める。このときの減圧曲線の例を図２に示
した。減圧曲線を直線・指数曲線などに近似しておき、
その係数と浸透率との関係を、予め標準試料を用いて実
験的に求めておくことにより、試料の浸透率を求める。
ここでは、減圧曲線を指数曲線に近似して、浸透率を測
定した場合について述べる（理論的には
加圧された流体が充填されており、３のバルブＢを開く
ことにより、流体は、４の試料容器内の試料を通って流
出し始める。圧力タンク内の流体圧力は、流体の流出に
伴い減圧し始める。このときの減圧曲線の例を図２に示
した。減圧曲線を直線・指数曲線などに近似しておき、
その係数と浸透率との関係を、予め標準試料を用いて実
験的に求めておくことにより、試料の浸透率を求める。
ここでは、減圧曲線を指数曲線に近似して、浸透率を測
定した場合について述べる（理論的には
【０００８】
【数１】に示した）。減圧曲線は、曲線のあてはめによ
り、指数曲線に近似できることが実験的にわかった。こ
れは次式のようになる。Ｐ（ｔ）＝Ｐ（Ｏ）＊ｅｘｐ
（−αｔ），ここで、Ｐ（ｔ）は流体圧力、Ｐ（Ｏ）は
測定開始時の流体圧力、αは定数、ｔは時間である。ま
た、定数αは実験的に、試料の浸透率に比例していた。
従って、試料の浸透率μは、次式から求めることが出来
る。μ＝ａ＊α，ここで、ａは圧力タンクの体積などで
決まる機器定数である。従って、標準試料を用いて予め
機器定数ａを求めておき、これと曲線のあてはめから求
めた定数αより、ａ＊αにより浸透率μを求めることが
できる。なお、浸透率が流体圧力により変化する試料の
場合には、浸透率μは次の式のようになる。μ（ｐ）＝
ａ＊α（ｐ），ここで、μ（ｐ）は流体圧力がｐのとき
の浸透率、α（ｐ）は流体圧力がｐのときの定数であ
る。図３は減圧曲線上の５点で浸透率を求めた例であ
る。
り、指数曲線に近似できることが実験的にわかった。こ
れは次式のようになる。Ｐ（ｔ）＝Ｐ（Ｏ）＊ｅｘｐ
（−αｔ），ここで、Ｐ（ｔ）は流体圧力、Ｐ（Ｏ）は
測定開始時の流体圧力、αは定数、ｔは時間である。ま
た、定数αは実験的に、試料の浸透率に比例していた。
従って、試料の浸透率μは、次式から求めることが出来
る。μ＝ａ＊α，ここで、ａは圧力タンクの体積などで
決まる機器定数である。従って、標準試料を用いて予め
機器定数ａを求めておき、これと曲線のあてはめから求
めた定数αより、ａ＊αにより浸透率μを求めることが
できる。なお、浸透率が流体圧力により変化する試料の
場合には、浸透率μは次の式のようになる。μ（ｐ）＝
ａ＊α（ｐ），ここで、μ（ｐ）は流体圧力がｐのとき
の浸透率、α（ｐ）は流体圧力がｐのときの定数であ
る。図３は減圧曲線上の５点で浸透率を求めた例であ
る。
【０００６】
【実施例】図２は、試料から得られた減圧曲線の例であ
る。図３は、煉瓦の浸透率測定の例である。流体圧力
０．２〜１．０ｋｇ／ｃｍ２の間の５点で浸透率の計算
を行っている。
る。図３は、煉瓦の浸透率測定の例である。流体圧力
０．２〜１．０ｋｇ／ｃｍ２の間の５点で浸透率の計算
を行っている。
【０００７】
【発明の効果】本方式による浸透率の測定は、試料の装
填・測定開始の後は、自動で行われる。また、希望の流
体圧力あるいは圧力範囲を、比較的高精度・短時間に測
定することができる。
填・測定開始の後は、自動で行われる。また、希望の流
体圧力あるいは圧力範囲を、比較的高精度・短時間に測
定することができる。
【０００８】
【数１】図１において、圧力タンク内の気体は、バルブ
Ｂが開かれると試料を通って流出し始める。ある瞬間の
圧力タンク内の気体の圧力をＰ０、体積をＶ０とする
と、試料を通ってタンクの外に出る気体の体積Ｖと、そ
の時のタンク内の圧力Ｐについて次式が成立する（温度
一定）。 ここで、試料の孔隙は、同じ直径の管状であるとする
と、孔の数Ｓと浸透率μとの関係は次式のようになる。
ここでＣ１は定数である。 μ＝Ｃ１＊Ｓ （２） さらに、Ｖの速度ｄＶ／ｄｔは、孔の数Ｓと圧力Ｐに比
例するから、次式のようになる。 ｄＶ／ｄｔ＝Ｃ２＊Ｓ＊Ｐ ＝Ｃ２＊Ｃ３＊μ＊Ｐ ＝Ｃ４＊μ＊Ｐ （３） （Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は定数） 両辺をｔで微分すると、 （１／ｐ０）（ｄＰ／ｄｔ）＝−（Ｃ４＊μ＊Ｐ／Ｖ０） ∴ ｄＰ／ｄｔ＝−（Ｃ４＊μ＊Ｐ０／Ｖ０）＊Ｐ （６） ここで、ｆ’（ｘ）＝Ａ＊ｆ（ｘ）となるとき、ｆ
（ｘ）＝Ｂ＊ｅｘｐ（Ａ＊ｘ）となるから、 Ｐ＝Ｄ＊ｅｘｐ｛−（Ｃ４＊μ＊Ｐ０／Ｖ０）＊ｔ｝ （７） （Ａ，Ｂ，Ｄは定数） ここで、ｔ＝０のときＰ＝Ｐ０であるから、（７）の両
辺にｔ＝０を代入すると、 Ｐ０＝Ｄ ∴ Ｐ＝Ｐ０＊ｅｘｐ｛−（Ｃ４＊Ｐ／Ｖ０）＊μ＊ｔ｝ （８） よって、Ｐ＝Ａ＊ｅｘｐ｛α＊ｔ｝とすると、 α＝−（Ｃ４＊Ｐ０／Ｖ０）＊μ （９） となるから、指数曲線の定数αは浸透率μに比例する。
Ｂが開かれると試料を通って流出し始める。ある瞬間の
圧力タンク内の気体の圧力をＰ０、体積をＶ０とする
と、試料を通ってタンクの外に出る気体の体積Ｖと、そ
の時のタンク内の圧力Ｐについて次式が成立する（温度
一定）。 ここで、試料の孔隙は、同じ直径の管状であるとする
と、孔の数Ｓと浸透率μとの関係は次式のようになる。
ここでＣ１は定数である。 μ＝Ｃ１＊Ｓ （２） さらに、Ｖの速度ｄＶ／ｄｔは、孔の数Ｓと圧力Ｐに比
例するから、次式のようになる。 ｄＶ／ｄｔ＝Ｃ２＊Ｓ＊Ｐ ＝Ｃ２＊Ｃ３＊μ＊Ｐ ＝Ｃ４＊μ＊Ｐ （３） （Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は定数） 両辺をｔで微分すると、 （１／ｐ０）（ｄＰ／ｄｔ）＝−（Ｃ４＊μ＊Ｐ／Ｖ０） ∴ ｄＰ／ｄｔ＝−（Ｃ４＊μ＊Ｐ０／Ｖ０）＊Ｐ （６） ここで、ｆ’（ｘ）＝Ａ＊ｆ（ｘ）となるとき、ｆ
（ｘ）＝Ｂ＊ｅｘｐ（Ａ＊ｘ）となるから、 Ｐ＝Ｄ＊ｅｘｐ｛−（Ｃ４＊μ＊Ｐ０／Ｖ０）＊ｔ｝ （７） （Ａ，Ｂ，Ｄは定数） ここで、ｔ＝０のときＰ＝Ｐ０であるから、（７）の両
辺にｔ＝０を代入すると、 Ｐ０＝Ｄ ∴ Ｐ＝Ｐ０＊ｅｘｐ｛−（Ｃ４＊Ｐ／Ｖ０）＊μ＊ｔ｝ （８） よって、Ｐ＝Ａ＊ｅｘｐ｛α＊ｔ｝とすると、 α＝−（Ｃ４＊Ｐ０／Ｖ０）＊μ （９） となるから、指数曲線の定数αは浸透率μに比例する。
【図１】本方式による浸透率測定器の構成図である。
【図２】試料から得られた減圧曲線の例である。縦軸は
流体圧力、横軸は時間である。
流体圧力、横軸は時間である。
【図３】煉瓦の減圧曲線上の５点で、浸透率を求めた例
である。縦軸は浸透率（ミリダルシー）、横軸は流体圧
力（ｋｇ／ｃｍ２）である。
である。縦軸は浸透率（ミリダルシー）、横軸は流体圧
力（ｋｇ／ｃｍ２）である。
１ 圧力タンク ２ バルブＡ ３ バルブＢ ４ 試料容器 ５ 圧力検出器 ６ パソコン ７ プリンタ
Claims (2)
- 【請求項１】 減圧曲線の近似による浸透率測定法
- 【請求項２】 上記測定法による浸透率測定装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37043197A JPH11194085A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 減圧曲線の近似による浸透率測定法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP37043197A JPH11194085A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 減圧曲線の近似による浸透率測定法及び測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11194085A true JPH11194085A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18496898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP37043197A Pending JPH11194085A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 減圧曲線の近似による浸透率測定法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11194085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5789804B1 (ja) * | 2015-01-10 | 2015-10-07 | 株式会社沙羅 | 地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法 |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP37043197A patent/JPH11194085A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5789804B1 (ja) * | 2015-01-10 | 2015-10-07 | 株式会社沙羅 | 地中の通気性検査方法および土壌汚染調査方法 |
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