(57)【要約】【課題】ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便に実施可能な方法でありながら、従来方法よりも誤差とばらつきを抑えて、十分な精度で測定することができる、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法を提供すること。【解決手段】モンモリロナイトの測定方法を、測定対象とする個々のベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）を測定する工程（ａ）と、所定の温度及び湿度条件下におけるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する工程（ｂ）と、を含んでなる測定方法とする。【選択図】図１
2015011020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モンモリロナイトと、その他の随伴鉱物と、からなるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）の測定方法であって、
所定の温度及び相対湿度条件下における、測定対象とする個々のベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）を測定する工程（ａ）と、
所定の温度及び湿度条件下におけるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する工程（ｂ）と、を含んでなり、
前記一般的相関（Ｒ）は、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）が、ベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）の一次関数で定式化される線形の相関関係であるモンモリロナイト含有率の測定方法。
【請求項２】
測定対象とする前記ベントナイトを、物理的分離処理によって、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物とに分離し、その後、前記ベントナイト中の、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物と、の配合比を、それぞれ異なる所定の割合に調整することにより、モンモリロナイト含有率（α）を、それぞれ任意の所定割合とした複数のベントナイト標準試料を製造する工程（ｃ）と、
複数の前記ベントナイト標準試料によって構成される標準試料群について、所定の温度及び湿度条件下におけるモンモリロナイト含有率（α）と、自然含水比（Ｗｎ）と、の一般的相関（Ｒ）を求める工程（ｄ）と、を前記工程（ａ）に先行して行い、
前記工程（ｂ）においては、前記工程（ｄ）によって得た一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する請求項１に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【請求項３】
測定対象とする前記ベントナイトを、物理的分離処理によって、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物とに分離し、所定の温度及び相対湿度条件下における、分離後の前記モンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）と、前記随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）と、をそれぞれ測定する工程（ｅ）を、前記工程（ａ）に先行して行い、
前記工程（ｂ）においては、前記工程（ｅ）によって得たモンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）、随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）、及びベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）から求められる、所定の温度及び湿度条件下におけるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する請求項１に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【請求項４】
前記物理的分離処理が水簸処理である請求項２又は３に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【請求項５】
前記ベントナイトが、層間陽イオンがナトリウムであるナトリウム型ベントナイトである請求項４に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【請求項６】
前記ベントナイトが、層間陽イオンがカルシウムであるカルシウム型ベントナイトであって、
該層間陽イオンをナトリウムイオンに置換した後に、前記水簸処理を行い、
分離後のモンモリロナイトの層間陽イオンをカルシウムに再置換した後に、複数の前記ベントナイト標準試料を製造する請求項４に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、止水材等に用いられているベントナイト中のモンモリロナイト含有率を測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベントナイトは吸水して膨張する特性（膨潤性）や極めて低い透水性（止水性）を有する。これらの物性を利用して、ベントナイトは、一般の廃棄物、又は、放射性廃棄物の処分において、止水材等として広く使用されている。上記の膨潤性や止水性は、ベントナイトの主成分鉱物であるモンモリロナイトの性質によってもたらされる。よって、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率が、即ち、ベントナイトの上記性能を調べる上での最も重要なパラメータとなる。このため、ベントナイトの品質を管理することを目的としてそのモンモリロナイトの含有率を測定することが行われている。
【０００３】
ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率の測定方法としては、近赤外線分光法による測定も可能であるが、測定コストが高く、一般には、より簡便な方法であるメチレンブルー吸着試験を用いた測定方法が専ら行われている。例えば、特許文献１には、建設現場等におけるメチレンブルー吸着試験を用いた測定方法の実施時に、所定の手順での土壌サンプリングと所定の算出式による含有率計算を行うことによって、メチレンブルー吸着試験の測定誤差やバラツキの低減を図る方法も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６４２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メチレンブルー吸着試験は、測定者の視認による主観的判断が介在せざるを得ず、人為的な誤差とバラツキが不可避である。例えば、特許文献１に記載のような改善によったとしても、尚、モンモリロナイトの含有率の測定精度を十分なものとすることは困難であった。
【０００６】
本発明は、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便に実施可能な方法でありながら、従来方法よりも誤差とばらつきを抑えて、十分な精度で測定することができる、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法について、測定対象となるベントナイトの自然含水比とモンモリロナイトの含有量との間の相関を予め得た上で、測定対象とする個別のベントナイトの自然含水比を求めれば、当該ベントナイトのモンモリロナイト含有量が簡便且つ十分な精度で算出可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【０００８】
（１）  モンモリロナイトと、その他の随伴鉱物と、からなるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）の測定方法であって、所定の温度及び相対湿度条件下における、測定対象とする個々のベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）を測定する工程（ａ）と、所定の温度及び湿度条件下におけるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する工程（ｂ）と、を含んでなり、前記一般的相関（Ｒ）は、ベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）が、ベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）の一次関数で定式化される線形の相関関係であるモンモリロナイト含有率の測定方法。
【０００９】
（１）の発明によれば、全ての工程が定量的に規定され、計測者の判断に委ねる工程がないため、人為的誤差を含む余地がなく、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便な方法で、好ましい精度で測定することができる。
【００１０】
（２）  測定対象とする前記ベントナイトを、物理的分離処理によって、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物とに分離し、その後、前記ベントナイト中の、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物と、の配合比を、それぞれ異なる所定の割合に調整することにより、モンモリロナイト含有率（α）を、それぞれ任意の所定割合とした複数のベントナイト標準試料を製造する工程（ｃ）と、複数の前記ベントナイト標準試料によって構成される標準試料群について、所定の温度及び湿度条件下におけるモンモリロナイト含有率（α）と、自然含水比（Ｗｎ）と、の一般的相関（Ｒ）を求める工程（ｄ）と、を前記工程（ａ）に先行して行い、前記工程（ｂ）においては、前記工程（ｄ）によって得た一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する（１）に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【００１１】
（２）の発明によれば、全ての工程が定量的に規定され、計測者の判断に委ねる工程がないため、人為的誤差を含む余地がなく、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便な方法でありながら、従来よりも誤差とばらつきを抑えて、より好ましい精度で測定することができる。一般的に随伴鉱物の自然含水比は極めて小さいためこの方法によって十分な精度で測定することができる。
【００１２】
（３）  測定対象とする前記ベントナイトを、物理的分離処理によって、前記モンモリロナイトと、前記随伴鉱物とに分離し、所定の温度及び相対湿度条件下における、分離後の前記モンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）と、前記随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）と、をそれぞれ測定する工程（ｅ）を、前記工程（ａ）に先行して行い、前記工程（ｂ）においては、前記工程（ｅ）によって得たモンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）、随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）、及びベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）から求められる、所定の温度及び湿度条件下におけるベントナイト中のモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する（１）に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【００１３】
（３）の発明によれば、全ての工程が定量的に規定され、計測者の判断に委ねる工程がないため、人為的誤差を含む余地がなく、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便な方法でありながら、従来よりも誤差とばらつきを抑えて、より好ましい精度で測定することができる。特に随伴鉱物の自然含水比が大きい場合であっても十分に好ましい精度で測定することができる。
【００１４】
（４）  前記物理的分離処理が水簸処理である（２）又は（３）に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【００１５】
（４）の発明によれば、（２）又は（３）に記載の発明の実施における必須の処理工程であるベントナイトの分離処理を簡便に行うことができるため、低コストで本発明の実施が可能となる。
【００１６】
（５）  前記ベントナイトが、層間陽イオンがナトリウムであるナトリウム型ベントナイトである（４）に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【００１７】
（５）の発明によれば、測定対象のベントナイトがナトリウム型である場合に、（４）の発明における分離処理を、特段の追加処理を要せずに最も簡便に行うことができる。
【００１８】
（６）  前記ベントナイトが、層間陽イオンがカルシウムであるカルシウム型ベントナイトであって、該層間陽イオンをナトリウムイオンに置換した後に、前記水簸処理を行い、分離後のモンモリロナイトの層間陽イオンをカルシウムに再置換した後に、複数の前記ベントナイト標準試料を製造する（４）に記載のモンモリロナイト含有率の測定方法。
【００１９】
（６）の発明によれば、測定対象のベントナイトがカルシウム型である場合であっても、（４）の発明を、最小限の追加処理のみによって実施して同様の効果を奏させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ベントナイト中のモンモリロナイトの含有率を、簡便な方法でありながら、従来よりも誤差とばらつきを抑えて、十分な精度で測定することができるベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のモンモリロナイト含有率の測定方法の説明に供するフロー図である。
【図２】測定対象であるベントナイトの、自然含水比と、モンモリロナイト含有率との一般的相関を示すグラフ図である。
【図３】本発明の第２の実施態様を実施した場合におけるベントナイトの、自然含水比と、モンモリロナイト含有率との一般的相関を示すグラフ図（理論線）である。
【図４】本発明の第２の実施態様の一部である当該態様における特徴的な工程についての説明に供するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施態様＞
以下、本発明の第１の実施態様について説明する。尚、本発明は以下の実施態様に限定されない。
【００２３】
本発明の測定方法の測定対象であるベントナイトは、膨潤性鉱物であるモンモリロナイトを含有する粘性土であり、モンモリトナイトと、その他の非膨潤性鉱物（随伴鉱物）と、からなる。上述の通り、ベントナイトの止水性や膨潤性は、その主要鉱物であるモンモリロナイトに由来する。
【００２４】
ここで、一般的に、ベントナイト中のモンモリロナイトと、非膨潤性鉱物と、では吸湿性が大きく異なる。そのため、ある環境におけるベントナイトの水分の大部分はモンモリロナイトの表面に吸着している水である。よって、ある環境におけるベントナイトの自然含水比と、当該ベントナイト中のモンモリロナイト含有率との間には強い相関がある。
【００２５】
本発明の測定方法は、上記相関に基づき、人為的要因による測定の誤差やばらつきを排して、十分に高い精度でベントナイト中のモンモリロナイト含有率を測定することができる測定方法である。
【００２６】
ここで、本明細書における「モンモリロナイト含有率（α）」を以下の通りに定義する。
モンモリロナイト含有率（α）＝（モンモリロナイトの乾燥質量）／（ベントナイトの乾燥質量）
【００２７】
本発明のベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法は、ベントナイトを構成するモンモリロナイトの高い吸湿性と、ベントナイトを構成するその他の随伴鉱物の極めて低い吸湿性に着目し、そのようなベントナイトの組成上の特性を巧みに利用した測定方法である。
【００２８】
即ち、本発明のベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法は、予め得ておいたベントナイトの標準試料群の自然含水比（Ｗｓｎ）とモンモリロナイト含有量（α）との一般的相関（Ｒ）を利用して、個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）の自然含水比（Ｗｓｎ）から、モンモリロナイト含有率（α）を算出する方法である。以下、図１を参照しながら本発明の測定方法の各工程の詳細について説明する。
【００２９】
［ベントナイト標準試料を製造する工程（ｃ）］
本発明の測定方法においては、先ず初めに、測定対象ベントナイト（Ｂ１）から、標準試料群を構成するための複数のベントナイト標準試料を製造する。「測定対象ベントナイト（Ｂ１）」とは、測定対象とする個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）を含み、略同一組成であることが想定されているベントナイトの集合群のことを言う。例えば、同一産地から納入される同一グレードのベントナイトの一群がそれに該当する。「標準試料群」とは、測定対象ベントナイト（Ｂ１）由来の人工ベントナイトであって、以下に説明する工程によりモンモリロナイト含有率を各所定値となるように調整した複数のベントナイト標準試料から構成される試料群である。「測定対象とする個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）」とは、測定対象ベントナイト（Ｂ１）に含まれ、その一部を構成するベントナイト一般のことを言うものとする。
【００３０】
尚、通常、土木関係で使用されるベントナイトは、モンモリロナイトの種類がナトリウム型とカルシウム型に大別される。ナトリウム型は、モンモリロナイトの最小粒子間に存在する陽イオン（層間陽イオン）がナトリウムイオンであり、カルシウム型は、モンモリロナイトの層間陽イオンがカルシウムイオンである。本明細書においては、ナトリウム型のモンモリロナイトを含有するベントナイトを「ナトリウム型ベントナイト」、カルシウム型のモンモリロナイトを含有するベントナイトを「カルシウム型ベントナイト」と言うものとする。
【００３１】
ベントナイト標準試料を製造するためには、先ず、測定対象ベントナイト（Ｂ１）を、モンモリロナイトと、主に粘度等からなるその他の随伴鉱物とに物理的方法によって分離する。分離方法は、モンモリロナイトを分離抽出可能な方法であれば、特に限定はされないが、簡便且つ確実な分離が可能である水簸による分離が好ましい。この水簸による分離は、測定対象ベントナイト（Ｂ１）がナトリウム型ベントナイトである場合に特に好ましく行うことができる。測定対象のベントナイトがカルシウム型ベントナイトである場合には、上記の水簸による分離を行うためには、ベントナイトのナトリウム型化が必要である。これについては後述する。
【００３２】
水簸による分離処理は、分離対象成分の水中での沈降速度の差を利用して物理的な分離を行う方法である。測定対象ベントナイト（Ｂ１）がナトリウム型ベントナイトである場合には、下記の層間イオンの置換の他、いかなる特段の追加処理をも要せず簡便にモンモリロナイトと、その他の随伴鉱物との分離が可能である。
【００３３】
測定対象ベントナイト（Ｂ１）がカルシウム型ベントナイトである場合には、カルシウム型のモンモリロナイトの層間膨潤能力がナトリウム型のモンモリロナイトに比べて小さく、水簸の際に水に分散させても、比較的大きな凝集２次鉱物の状態で沈降してしまうため、当該ベントナイトの層間陽イオンをナトリウムに置換して、当該ベントナイトをナトリウム型化した後に、水簸処理を行う。この層間陽イオンのナトリウムへの置換は、当該ベントナイトの陽イオン交換容量（ＣＥＣ）の５〜２０倍程度の当量のＮａイオンを含む水溶液に乾燥状体にした当該ベントナイトを分散させることによって行うことができる。
【００３４】
測定対象ベントナイト（Ｂ１）がカルシウム型ベントナイトであり、上記のナトリウム型化の処理を行った場合は、分離処理後のモンモリロナイトを元のカルシウム型のモンモリロナイトに戻すために、層間陽イオンをカルシウムに再置換する処理を行う。この再置換の処理も、当該ベントナイトの陽イオン交換容量（ＣＥＣ）の５〜２０倍程度の当量のＣａイオンを含む水溶液に乾燥状体にした当該ベントナイトを分散させることによって行うことができる。
【００３５】
以上の分離処理により、測定対象ベントナイト（Ｂ１）から抽出したモンモリロナイトと、その他の随伴鉱物とを、それぞれ異なる所定の配合比で再調合することにより、所定のモンモリロナイト含有率（α）を有する複数の人工ベントナイトを製造し、これをベントナイト標準試料とする。ベントナイト標準試料は、モンモリロナイト含有率（α）が、０％と１００％のもの、及び、その間の適当間隔の含有率を有する適当数の試料を適宜製造すればよい。好ましい一例として、モンモリロナイト含有率（α）が、それぞれ、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の６種類のベントナイト標準試料を用意する例を挙げることができる。尚、モンモリロナイト含有率（α）は、上述の通り乾燥質量比であるため、人工ベントナイトを上記配合比とするためのモンモリロナイト及びその他の随伴鉱物の計量は、それぞれを乾燥させた状態において行う。そして、各配合比の下で、分離抽出された上記のモンモリロナイト及びその他の随伴鉱物を混合する。以上の手順により製造した複数のベントナイト標準試料の一組を、本発明の測定方法に用いる標準試料群とする。
【００３６】
［モンモリロナイト含有率（α）と自然含水比（Ｗｎ）との一般的相関（Ｒ）を求める工程（ｄ）］
上記の標準試料群について、所定の温度及び湿度条件下におけるモンモリロナイト含有率（α）と、自然含水比（Ｗｎ）と、の一般的相関（Ｒ）を以下の手順で求める。
【００３７】
標準試料群を構成する各ベントナイト標準試料については、自然含水比の測定に先行して先ずは乾燥処理を施し、絶乾状態とすることが好ましい。乾燥方法は特に限定されないが、例えば１４０℃〜１６０℃、２４時間の加熱処理によることができる。この乾燥処理は、必ずしも、本発明の測定方法において必須の工程ではないが、この工程により、各ベントナイト標準試料を絶乾状態とすることにより、以後に行う自然含水比の測定精度をより高いものとすることができる。
【００３８】
次に、上記各標準試料に湿潤処理を施す。この湿潤処理は、所定の温度と相対湿度の環境下に一定期間静置することにより行うことができる。上記の所定の温度と相対湿度としては、２０℃、相対湿度６０％程度が好ましいが、これに限られない。計測時間を短縮したり、制度を高めたりするために、実施現場の環境や施設の条件等に応じて適宜調整することができる。又、上記の温度及び湿度条件下で静置しておく期間については、２日〜８日間程度であることが好ましい。本発明者らが、温度２０℃、相対湿度６０％の環境における様々なベントナイトの湿潤質量の経時変化について実験し確認したところ、湿潤質量の変化は、概ね２日〜８日の時間経過後に定常状態に達することが分かっているからである。上記の静置期間中、適宜各標準試料の質量を計測し、定常状態或いは一定の質量に達したら、次の処理として各ベントナイト標準試料の自然含水比（Ｗｎ）の測定を行う。
【００３９】
自然含水比の測定は、上記湿潤処理後の各ベントナイト標準試料に乾燥処理を施し、処理前後の質量を計測することによって、各ベントナイト標準試料中の含水量を算出し、この含水量から算出した含水比を、各ベントナイト試料の自然含水比（Ｗｎ）とする。乾燥処理は、例えば１４０℃〜１６０℃、２４時間の加熱処理によることができる。
【００４０】
上記において算出した各ベントナイト標準試料の自然含水比（Ｗｎ）を、標準試料群単位でまとめることにより、所定の温度と相対湿度環境下におけるモンモリロナイト含有率（α）と、自然含水比（Ｗｎ）と、の一般的相関（Ｒ）を求めることができる。尚、Ｒは一般に、図２に示すような、ｙ＝ａｘ−ｂのような線形の一次関数で近似できる。
【００４１】
尚、図１に示す同一の測定対象ベントナイト（Ｂ１）から得た一般的相関（Ｒ１）は、温度と相対湿度が変わらなければ、同一の測定対象ベントナイト（Ｂ１）を測定対象とする限りにおいては、繰返し使用することができる。この限りにおいては、上記のベントナイト標準試料を製造する工程は、個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）の測定毎に繰返し行う必要はない。よって、本発明の測定方法は同一の測定対象ベントナイト（Ｂ１）内における個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）のモンモリロナイト含有率のばらつきを検知することを目的とする場合に特に有効な方法である。
【００４２】
［測定対象ベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）を測定する工程（ａ）］
予め上記の一般的相関（Ｒ）を得た上で、次に、個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）の自然含水比（Ｗｎ）を適宜測定する。この自然含水比（Ｗｎ）の測定は、上述したベントナイト標準試料に対して施した処理と同様の乾燥処理と湿潤処理及び、上記同様の自然含水比の測定方法によって行うことができる。
【００４３】
［一般的相関（Ｒ）から、測定対象ベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する工程（ｂ）］
上記工程において求めた個々のベントナイト（Ｂ１ｎ）の自然含水比（Ｗｎ）を、予め得ておいた一般的相関（Ｒ）と対比することにより、当該個々のベントナイト（Ｂ１）のモンモリロナイト含有率（α）を算出することができる。
【００４４】
図２は、一般に流通しているナトリウム型とカルシウム型の各ベントナイトについて、上記方法によりそれぞれ製造した標準試料群を製造し、各所定のモンモリロナイト含有率（α）毎の各試料の自然含水比の値から得た一般的相関（Ｒ）をグラフ化して示した図である。例えば、測定対象の個々のベントナイトがこのナトリウム型ベントナイトである場合、その自然含水比（Ｗｎ）が１０％のとき、そのモンモリロナイト含有量（α）は、概ね６０％程度であることを、図２のグラフから読み取ることができる。
【００４５】
＜第２の実施態様＞
以下、本発明のベントナイト中のモンモリロナイト含有率の測定方法の第２の実施態様について説明する。この第２の実施態様による測定方法は、上述の第１の実施態様とは、一般的相関（Ｒ）を得るための手段が異なる。第２の実施態様による測定方法においては、標準試料群の作成を行わずに、モンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）と、随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）と、をそれぞれ測定し、これらの値と、ベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）から、一般的相関（Ｒ）を示す一次式を求め、この式に基づいて、測定対象とする前記個々のベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を算出する測定方法である。
【００４６】
まず初めに、第２の実施態様による測定方法の理論的根拠について説明する。図２に示すように、所定の温度と相対湿度環境下におけるモンモリロナイト含有率（α）と、自然含水比（Ｗｎ）は、ｙ＝ａｘ−ｂで定式化される線形の相関関係にあると考えられる。今、測定対象とするベントナイトが、モンモリロナイトと、所定の温度と相対湿度環境下（以下、式導入の説明中では「環境Ａ」と言う）で、自然含水比が一定となる随伴物質のみから組成されていると仮定する。あるベントナイトを水簸して、モンモリロナイト（乾燥質量：Ｗｓｍ）と随伴鉱物（乾燥質量：Ｗｓａ）が分離できたとする。この場合、ベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）は、下記の数式（数１）で表される。
【００４７】
【数１】
2015011020.tif 000003
【００４８】
このベントナイトを分離して得られたモンモリトナイトと随伴鉱物について、環境Ａの下で計測して得た自然含水比がそれぞれｗｍ（モンモリトナイトの自然含水比）、ｗａ（随伴鉱物の自然含水比）であったとする。
【００４９】
ここで、上記のモンモリトナイトと随伴鉱物が、環境Ａの下で吸湿した場合の吸水量（質量）をそれぞれＷｗｍ、Ｗｗａとすると、モンモリロナイトと随伴鉱物の自然含水比ｗｍ、ｗａは、下記数式（数２）及び（数３）でそれぞれ表される。
【００５０】
【数２】
2015011020.tif 000004
【００５１】
【数３】
2015011020.tif 000005
【００５２】
ここで、上記と同じモンモリロナイトと随伴鉱物からなり、モンモリロナイト含有率が不明なベントナイトを環境Ａにおいた場合の当該ベントナイトの自然含水比がｗｎであったとすると、当該含水比ｗｎは、下記数式（数４）で表される。
【００５３】
【数４】
2015011020.tif 000006
【００５４】
ここで、上記数式（数２）より、Ｗｗｍ（モンモリロナイトの環境Ａの下での吸水量）＝ｗｍ（モンモリロナイトの自然含水比）×Ｗｓｍ（モンモリロナイトの乾燥質量）。又、Ｗｗａ（随伴鉱物の環境Ａの下での吸水量）＝ｗａ（随伴鉱物の自然含水比）×Ｗｓａ（随伴鉱物の乾燥質量）である。これらを上記数式（数４）に代入することにより、下記の数式（数５）を得ることができる。
【００５５】
【数５】
2015011020.tif 000007
【００５６】
ここで上記数式（数１）から、Ｗｓａ／Ｗｓｍ＝（１−α）／αであるから、上記数式（数５）は、下記の数式（数６）となる。
【００５７】
【数６】
2015011020.tif 000008
【００５８】
上記数式（数６）より、モンモリロナイト含有率（α）が、環境Ａにおけるモンモリロナイトの自然含水比（ｗｍ）、随伴鉱物の自然含水比（ｗａ）、及び同一のモンモリロナイトと随伴鉱物とからなるベントナイトの自然含水比（ｗｎ）を用いて、下記の数式（数７）で表される。
【００５９】
【数７】
2015011020.tif 000009
【００６０】
上記数式（数７）を変形させると、下記数式（数８）となる。
【００６１】
【数８】
2015011020.tif 000010
【００６２】
上記数式（数８）より、環境Ａ下においては、ベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）は、そのベントナイトを構成する同じ環境Ａ下のモンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）と、随伴物質の自然含水比（Ｗａ）と、ベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）から理論的に求めることができる。つまり、必ずしも、先に説明した通りに、事前に環境Ａにおける様々なモンモリロナイト含有率の標準試料とするための人工ベントナイトを取得して含水比とモンモリロナイト含有率の相関（Ｒ）を取得しなくても、モンモリロナイトと随伴鉱物の自然含水比を取得しておけば、同じモンモリロナイトと随伴鉱物からなるベントナイトの自然含水比から、そのベントナイトのモンモリロナイト含有率（α）を取得することができる。
【００６３】
図２のモンモリロナイトの配合比率を変化させた人工ベントナイトによるモンモリロナイト含有率（α）とベントナイトの自然含水比（Ｗｎ）の測定結果との関係から、両者の線形関係は明らかである。このことから、測定対象とするベントナイトが、モンモリロナイトと、所定の温度と相対湿度環境下において自然含水比が一定となる随伴物質のみから組成されているとした仮定が成立する。即ち、前述の線形の回帰式ｙ＝ａｘ−ｂの傾きａと切片ｂは、図３に示すように、各々、１／（Ｗｍ−Ｗａ）、Ｗａ／（Ｗｍ−Ｗａ）となるので、予めモンモリロナイト含有率を変化させた人工ベントナイトを取得せずとも、測定対象とするベントナイト試料を、水簸等物理的分離手段によりモンモリロナイトと随伴物質に分離し、各々の自然含水比を測定することにより、上記回帰式の傾き及び切片を求めることができる。
【００６４】
図２に示したグラフの傾きと切片が、上記の標準試料のモンモリロナイトの含有率（α）＝１００％の試料から測定した自然含水比（Ｗｍ）と、モンモリロナイトの含有率（α）＝０％の試料から測定した自然含水比を随伴物質の自然含水比（Ｗａ）として計算した上記数式（数８）の傾き（１／（Ｗｍ−Ｗａ））と切片（Ｗａ／（Ｗｍ−Ｗａ））に略一致していることからも、この本発明の第２の実施態様の妥当性を確認することができる。
【００６５】
［モンモリロナイトの自然含水比（Ｗｍ）と、随伴鉱物の自然含水比（Ｗａ）と、をそれぞれ測定する工程（ｅ）］
ベントナイトを構成する同じ環境下のモンモリロナイトの、所定の環境下での自然含水比（Ｗｍ）と、随伴物質の自然含水比（Ｗａ）については、図４に示す手順により得ることができる。即ち、上述したベントナイト標準試料を製造する工程におけるベントナイトの分離方法と同様の方法で分離し、その後、再度の混合は行わずに、分離されたモンモリロナイト、随伴鉱物のそれぞれに対して、上記工程と同様の方法で、乾燥、湿潤の各処理を行い、分離したモンモリロナイトと随伴鉱物のそれぞれの自然含水比を、測定すればよい。
【００６６】
尚、その他の随伴鉱物は、一般に極めて吸湿性の低い物質からなることが多いため、事前の含水比測定により、随伴物質の含水比が略０とみなせる場合は、上記数式（数８）において、Ｗａ＝０として簡略化することも可能である。しかし、随伴物質の組成が明らかでない場合は、前述のように水簸等により分離した上で、所定サンプル数の自然含水比を測定した上で測定を実施することが好ましい。
【００６７】
以上より、本発明の測定方法は、全ての測定に係る工程が定量的に規定され、計測者の判断に委ねる工程がないため、人為的誤差を含む余地がないものであること、又、基本的には質量計測しかしないため、特殊な温度と相対湿度でなければ、現場でも十分に実施可能であるものであること、更には、計測にかかる費用は非常に安価で経済性にも優れるものであることが分かる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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