Ca型化率とイオン強度をパラメータとしたベントナイトの透水係数の実験的取得

Experimental determination of hydraulic conductivity of bentonite under various exchangeable cation compositions and ionic strengths

角脇 三師; 山口 徹治 ; 向井 雅之 ; 飯田 芳久 ; 田中 忠夫 

Kadowaki, Mitsushi; Yamaguchi, Tetsuji; Mukai, Masayuki; Iida, Yoshihisa; Tanaka, Tadao

地層処分における緩衝材の候補材であるNa型ベントナイトは、構造材のセメント等に由来するCaとのイオン交換反応により、Ca型化する可能性がある。Ca型化したベントナイトは膨潤性が小さく、それに伴って透水係数も高くなるという報告があり、透水係数に対するCa型化の影響を評価することが重要である。しかしこれまでCa型化率を制御した透水試験によって透水係数を取得した例はなかった。本研究では、これまでに系統的なデータが存在しないCa型化の影響を、イオン強度の影響とともに調べるため、Ca型化ベントナイトとNa型ベントナイトを所定の割合で混合してCa型化率3070%相当に調整し、そのベントナイトとイオン交換平衡となるNaCl-CaCl混合溶液を通水することで、Ca型化率を制御した透水試験を実施した。通水溶液のイオン強度は0.11.0mol dmとした。その結果、Ca型化率が高くなるほどベントナイトの透水係数は上昇し、イオン強度依存性が小さくなる傾向が得られた。すでに取得されていたNa型ベントナイト及びCa型化ベントナイトの透水係数は、この傾向の延長上にあることがわかった。

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