膨潤圧試験中のベントナイトの膨潤圧変化に与える吸水圧縮挙動の影響

Effect of collapse behavior on changes in swelling pressure of bentonite during swelling pressure test

高山 裕介  ; 佐藤 大介*; 菊池 広人*

Takayama, Yusuke; Sato, Daisuke*; Kikuchi, Hirohito*

放射性廃棄物の地層処分施設の緩衝材への利用が検討されているベントナイトの膨潤特性を把握するために実施される膨潤圧試験では、給水開始後の時間経過とともに単調に膨潤圧が増加する場合以外にも、一度増加した後に低下する場合など様々な結果が報告されている。本研究では、複数の異なる初期含水比の供試体を用いて膨潤圧試験を実施し、試験中のX線CT測定により、膨潤圧が単調に増加する場合および一時的に低下する場合における供試体内部の湿潤密度分布の時間変化を把握した。その結果、吸水圧縮挙動の発生の有無やその大小が膨潤圧の経時変化の形状に影響を与えることを明らかにした。具体的には、膨潤圧試験において供試体内部での吸水圧縮による変形量が大きいほど試験途中における膨潤圧の一時的な低下量が大きく、吸水圧縮による変形が生じない場合は単調に増加するものと推測された。

Swelling pressure tests have been conducted to understand the swelling properties of bentonite which is planned to be used as a buffer material in repositories for the geological disposal of radioactive waste. It has been reported that the swelling pressure obtained by swelling pressure test increases monotonically or temporarily decreases after increasing with the passage of the time depending on the initial water content. In this study, swelling pressure tests were conducted under several different initial water content conditions, and the change in wet density distribution inside the specimen during the swelling pressure tests was observed by X-ray CT measurement. It was confirmed that the presence or absence of collapse behavior and its magnitude affect the shape of the change in swelling pressure. When the collapse deformation was large, the amount of temporary decrease in swelling pressure was large. On the other hand, swelling pressure increased monotonically when there was no deformation due to collapse.