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4年の長期圧密試験によるベントナイトの二次圧密特性高山 裕介; 山本 陽一*; 後藤 考裕*
地盤工学ジャーナル(インターネット), 18(3), p.317 - 330, 2023/09
Na型ベントナイト・砂混合土に対する約1.8年の長期の圧密試験により、二次圧密過程の変形が加速的に増加する傾向が報告されている。そこで、このような二次圧密の加速挙動が生じた要因の分析を行い、それらの要因に対する対策を試験装置に施し、ベントナイトやカオリナイトを用いた10年以上を想定した長期圧密試験を開始した。本研究では、長期圧密試験開始から約2.74年経過時までの試験データに基づき、ベントナイトの二次圧密特性を調べた。その結果、試験開始から約2.74年の計測期間では、時間の対数に対して直線的に二次圧密が進行するという従来の粘土に対する知見と概ね整合的な結果が得られた。今後も試験期間が10年程度以上となるまで試験を継続し、ベントナイトのより長期的な二次圧密特性について調べていく予定である。
山本 陽一*; 後藤 考裕*; 高山 裕介; 菊池 広人*; 宮川 龍馬*
no journal, ,
オーバーパックの自重の作用による緩衝材の長期変形挙動に関しては、従来は粘性的に増加する変形量も含めて時間の経過とともに収束と考えられていたが、緩衝材仕様のベントナイトに対して複数年にわたる圧密試験を行った結果、二次圧密による変形が加速的に増加する傾向が報告されている。この二次圧密の加速挙動については、試験容器の腐食等いくつか要因が考えられ、これらの各要因について検討を行う必要がある。もし二次圧密の加速挙動がベントナイトの力学特性であった場合、一定の時間が経過した後に安全機能に必要な緩衝材厚さが不足することが懸念される。そこで、われわれは緩衝材に用いるベントナイトの二次圧密加速挙動の現象解明に向けた取り組みを開始した。本報告では、今後予定する長期圧密試験の実施にあたり、二次圧密の加速挙動に関する要因分析と要因の特定に向けた試験装置の設計および試験方法・試験条件などの試験計画の対応方針について検討した結果を報告する。
高山 裕介; 菊池 広人*; 宮川 龍馬*; 山本 陽一*; 後藤 考裕*
no journal, ,
オーバーパックの自重の作用による緩衝材の長期変形挙動に関しては、従来は粘性的に増加する変形量も含めて時間の経過とともに収束と考えられていたが、緩衝材仕様のベントナイトに対して複数年にわたる圧密試験を行った結果、二次圧密による変形が加速的に増加する傾向が報告されている。この二次圧密の加速挙動については、試験容器の腐食等いくつか要因が考えられ、これらの各要因について検討を行う必要がある。二次圧密が加速した要因の1つとして、載荷による密度増加によって生じる排水面付近の透水性低下によって、過剰間隙水圧の散逸が遅れ、本来一次圧密と定義されていた現象が二次圧密以降も継続している可能性が考えられる。本研究では、二次圧密の加速挙動を確認するために比較的長期の圧密試験(1年程度)を実施するとともに、透水係数の密度依存性を考慮した再現解析を実施し、本来一次圧密と定義されていた現象が二次圧密以降も継続しているかどうか検証した。
後藤 考裕*; 山本 陽一*; 高山 裕介
no journal, ,
放射性廃棄物の地層処分において、放射性廃棄物を封入した炭素鋼製容器(オーバーパック)の周りに設置する緩衝材には、放射性物質の移行を抑制する機能やオーバーパックを保護する力学的な緩衝機能など重要な安全機能を設定しており、その主要な材料としてベントナイトを用いることが検討されている。これまで、ベントナイトに対して複数年にわたる圧密試験を行った結果、二次圧密による変形が加速的に増加する傾向(以下、二次圧密加速挙動という)が報告されている。そこで、われわれは、緩衝材に用いるベントナイトの二次圧密加速挙動の要因の分析と特定方法について検討し、10年程度の継続を予定する長期圧密試験を開始した。本報告では、現在までに得られている複数年程度の長期圧密試験の結果を報告する。長期圧密試験は現在、全ての試験条件で一次圧密が終了して二次圧密に移行している。既往検討では2,000時間程度で二次圧密加速挙動が生じていたが、本検討では10,000時間を経過しても二次圧密加速挙動の明確な兆候は確認されず、時間の対数に対して概ね直線的に二次圧密が進行するという従来の粘土の知見と整合的な結果が得られた。
