(57)【要約】【課題】難透水性土質材料に対する透水性もしくは透気性の各試験に用いる供試体を、空気の含有を押さえながら飽和過程を短時間で完了させて各種特性を迅速に測定できる難透水性土質材料の試験方法を提供している。【解決手段】発明による難透水性土質材料の試験方法は、空気を予め排除した成型容器９に圧縮成形後のガス領域がゼロになる水分量に調整した難透水性土質材の粒状体１を充填し、次いで、粒状体を真空引きしながら圧縮成型することで難透水性土質材の供試体８を作成し、しかる後に供試体を内蔵したままの成型容器９を試験装置に移動させて設置し、成型容器中の供試体に注入系と排出系の各装置及び所定の計測器具を連結して試験をすることで、供試体８の飽和過程を短時間で完了させている。【選択図】  図１
2004239620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を予め排除した成型容器に圧縮成形後のガス領域がゼロになる水分量に調整した難透水性土質材の粒状体を充填し、次いで、該粒状体を真空引きしながら圧縮成型することで難透水性土質材の供試体を作成し、しかる後に該供試体を内蔵したままの成型容器を試験装置に移動させて設置し、該成型容器中の供試体に注入系と排出系の各装置及び所定の計測器具を連結して試験する難透水性土質材料の試験方法。
【請求項２】
成型容器の空気排除が、成型容器中への水溶性ガスの注入で空気を押出していることを特徴とする請求項１に記載の難透水性土質材料の試験方法。
【請求項３】
試験装置に移動させた成型容器が、内空部の真空引きで残存空気を排除されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の難透水性土質材料の試験方法。
【請求項４】
試験装置に移動させた成型容器が、内空部の真空引きと圧縮成型で残存空気を排除されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の難透水性土質材料の試験方法。
【請求項５】
試験装置の計測が、脱気された水の注入と排出及び供試体から流出する透水量であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の難透水性土質材料の試験方法。
【請求項６】
試験装置の計測が、空気の注入と排出及び供試体から流出する透気量であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の難透水性土質材料の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難透水性土質材料の試験方法に関し、特に難透水性土質材料についての透水・透気特性の確認を簡素迅速にする難透水性土質材料の試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地盤中に産業廃棄物あるいは放射性廃棄物を埋設処分する際には、非常に小さい透水係数の土質材料から成る廃棄物充填材によって止水すると効果的であり、ベントナイト系材料を使った難透水性土質材料で、透水係数が１Ｅ−１３ｍ／ｓ以下の材料が採用されている。
【０００３】
しかして、難透水性土質材料は、水で飽和していない状態では正しい透水係数を示さないものであって、廃棄物充填材を構成している粒状のベントナイト高密度固化状体は、そこに含まれている空気がゼロになるように造形することで、求められる長期に亘っての遮水性能や放射性核種遅延性能等のバリア機能を維持できる特性をさらに向上できることが判っている。
【０００４】
しかるに、難透水性土質材料は、地下に埋設する廃棄物の周囲に設置するものなので、水で飽和した状態における透水係数、拡散係数、力学特性等の各種特性を測定する必要があるが、難透水性土質材料の透水係数は、１Ｅ−８ｍ／ｓ〜１Ｅ−１４ｍ／ｓと非常に難透水性を要するために、試験供試体を水で飽和させるのには供試体に高圧水を注入して徐々に水を浸潤させながら飽和状態にする必要があり、１ヶ月以上の長期間を要するのが実情であった。
【０００５】
即ち、乾燥密度１６００ｋｇ／ｍ３のベントナイト材料であって透水係数が１Ｅ−１３ｍ／ｓ、供試体の寸法を５０ｍｍφ×５０ｍｍＨと仮定すると、空気間隙は約３０％であるから３０ｍｌである。従って、供試体に１０ａｔｍの圧力で水を浸透させたとすると、浸入水量は下記のように計算されるので、高さ５０ｍｍの供試体が飽和するまでには、下記のように８７日を要することになる。
【０００６】
・Ｑ＝ｋ・ｉ・Ａ
＝１Ｅ−１３×１００／０．０５×０．００２×３６００×２４×１００００００＝０．３４６ｍｌ／日
・Ｔ＝３０ｍｌ÷０．３４６ｍｌ／日＝８７日
【０００７】
このために、施設の設計に反映させる場合には、事前の試験スケジュールに余裕をもたせることで材料特性を取得出来るように対応できているが、これらの部材を、現場施工する場合において実際に品質、管理するには、短時間で施工材料の品質試験データを取得する必要があることから、迅速に対処できる透水性試験が求められている。
【０００８】
もっとも、その後の透水性試験は、数種類の注入圧に対しての浸透流量を測定することで、各透水係数の測定が容易にできるものであるから、所要時間は数日で対処可能であり、上記透水性試験において供試体の飽和過程を短時間に改良することが、もっとも効果的であることが明らかである。
【０００９】
そして、難透水性土質材料の同じような試験として透気試験もあるが、この試験も、水で飽和した難透水性土質材料を用いてそのガス透気に関する特性を把握するための試験であることから、透水試験と同様に供試体の飽和に至る時間を短時間に削減できることが効果的である。
【００１０】
以上のように、透水・透気試験や力学試験を実施する際の供試体としては、難透水性土質材料に高圧水を注入しながら徐々に浸潤させて飽和状態にすることが必要であるが、空気が含有される場合には、目標値の遮水性能や放射性核種遅延性能等のバリア機能を長期に亘って維持できる特性を追求することが困難であり、各種特性を迅速に測定できる試験方法の確立が嘱望されていた。
【００１１】
一般的な透水、透気装置としては、下記のように透水性舗装の試験に用いるものが紹介されているが、対象にする供試体が舗装道路であるから、透水特性のレベルが全く異なっており、本発明の従来例としては考慮する余地のないものである。
【００１２】
【特許文献１】
特開２００２−１７４５８８号公報（第３頁、識別符号「００１７」〜第４頁、識別符号「００２０」末行、図１、２）
【００１３】
又、本発明者等は、既に地盤中に産業廃棄物あるいは放射性廃棄物を埋設処分する際に採用できる低透水係数の土質材料から成る廃棄物充填材とその製造装置等に関する提案を行ってきた（特願２００２−１７３８３８号）が、ここで製造されるベントナイト高密度固化状体についての透水、透気試験方法については、依然として未開発であることから、迅速に測定できる試験方法の確立が望まれていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みて提案するものであり、難透水性土質材料の透水性もしくは透気性の各試験において用いられる難透水性土質材料の供試体を、空気の含有を押さえながら飽和過程を短時間で完了させると共に、空気の含有が無いままの状態で各種特性を迅速に測定できる難透水性土質材料の試験方法を提供している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、空気を予め排除した成型容器に圧縮成形後のガス領域がゼロになる水分量に調整した難透水性土質材の粒状体を充填し、次いで、粒状体を真空引きしながら圧縮成型することで難透水性土質材の供試体を作成し、しかる後に供試体を内蔵したままの成型容器を試験装置に移動させて設置し、成型容器中の供試体に注入系と排出系の各装置及び所定の計測器具を連結して試験するものであり、難透水性土質材料の供試体を、空気の含有を押さえながらの飽和過程を短時間で完了させると共に、供試体への空気の浸透が無いままの状態で各種特性を迅速に測定できる。
【００１６】
請求項２に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項１に記載の試験方法において、成型容器の空気排除を成型容器中への水溶性ガスの注入で空気を押出していることを特徴としており、上記機能に加えて、空気が排除された環境の形成を容易にしている。
【００１７】
請求項３に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項１又は２に記載の試験方法において、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きで残存空気を排除していることを特徴としており、上記機能に加えて、供試体への空気の浸透を阻止している。
【００１８】
請求項４に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項１又は２に記載の試験方法において、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きと圧縮成形で残存空気を排除していることを特徴としており、上記機能に加えて、供試体への空気の浸透を阻止している。
【００１９】
請求項５に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の試験方法において、試験装置の計測を脱気された水の注入と排出及び供試体から流出する透水量で行うことを特徴としており、上記機能に加えて、難透水性土質材料の透水試験を確実にしている。
【００２０】
請求項６に記載の発明である難透水性土質材料の試験方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の試験方法において、試験装置の計測を空気の注入と排出及び供試体から流出する透気量で行うことを特徴としており、上記機能に加えて、難透水性土質材料の透気試験を確実にしている。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明による難透水性土質材料の試験方法は、空気を予め排除した成型容器に圧縮成形後のガス領域がゼロになる水分量に調整した難透水性土質材の粒状体を充填し、次いで、粒状体を真空引きしながら圧縮成型することで難透水性土質材の供試体を作成し、しかる後に供試体を内蔵したままの成型容器を試験装置に移動させて設置し、成型容器中の供試体に注入系と排出系の各装置及び所定の計測器具を連結して試験することを基本にしており、成型容器の空気排除を成型容器中への水溶性ガスの注入で空気を押出し、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きで残存空気を排除することを特徴にしている。
以下に、本発明による難透水性土質材料の試験方法に関する実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
図１は、透水試験用の供試体を製造する工程を示しており、難透水性土質材の粒状体を成型容器に充填する工程（ａ）と供試体として成型する工程（ｂ）を示している。
【００２３】
図において、１は、供試体を形成するための粒状体であって、市販のベントナイトのようなスメクタイトを含む材料と骨材等とを混合したものあるいは粘土等の透水係数の小さい難透水性土質材と水及び空気からできている。
【００２４】
粒状体１の含水比は、当該粒状体を目標となる密度になるまでプレス成形した場合に、飽和した供試体のガス領域が、ちょうどゼロとなる適度な値に調整されながら混練されているものであって、目標乾燥密度が、例えば１６００ｋｇ／ｍ３の場合には、土粒子密度をρｓ＝２．７４３ｇ／ｃｍ３とするとその含水比は２６．０％になるものである。
【００２５】
２は、粒状体を充填するための供試体用カラーであって、底蓋３と圧縮シリンダー４との間に配置されており、この供試体用カラー２には、供試体を形成するための粒状体１を投入している。しかしながら、従来の供試体プレス工程では、空気や炭酸ガス等の水溶性ガスが粒状体１の中に閉じ込められることから、所望の飽和供試体を作ることができなかった。
【００２６】
しかるに、本実施の形態では、粒状体を成型容器に充填する工程（ａ）のように、底蓋３に供試体用カラー２と圧縮シリンダー４とを真空引きするために真空ポンプと連結するチューブ６を予め設置しており、粒状体１を投入する空間をプレス成形する前に真空にしたり、水溶性ガスと空気を置換させることで邪魔な空気を事前に除去するようにしている。
【００２７】
即ち、従来の手法では、空気のように水溶性でないガスが完全に真空引きされていないことから、微量な空気が粒状体と水の中に残存することになって完全な飽和供試体は作り難かったが、本実施の形態の場合には、炭酸ガスのような水溶性ガスを注入パイプ５から充填すると同時に、底蓋３に設けられたチューブ６から空気成分を吸引して予め排除しており、これによって、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４の中間部には、空気ではなく炭酸ガス等の水溶性ガスを満たすように構成されている。
【００２８】
従って、粒状体１は、極めて超微量な空気だけが残存する供試体として作成されるように、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４に不要な空気の浸透が阻止される状態下で装填されることになる。
【００２９】
さらに、供試体として成型する図１（ｂ）の工程では、供試体用カラー２の圧縮シリンダー４にプレス用のピストン７を装填している。
【００３０】
この時点では、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４との内部は、外気と遮断されていると共に、底蓋３のチューブ６には、図示していない真空ポンプを連結することで真空引きしていることから、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４との内部には、粒状体１と水と希薄な炭酸ガス及び超希薄な空気のみが存在することになる。しかして、継続して行われるピストン７へのプレス圧作用では、ガス領域がゼロとなった所望の供試体８が供試体用カラー２の内部に圧縮成形されることになる。
【００３１】
従って、底蓋３と圧縮シリンダー４とから取り外された試験用成型容器９は、供試体用カラー２とこれに充填された供試体８とから構成されている。供試体８は、所定の密度にプレス成形されることで粒状体１と水と微量の炭酸ガス及び超微量の空気とで構成されている。しかるに、圧縮成形後に閉じ込められた炭酸ガスは、最終的に周囲の間隙水に溶け込むものであることから、供試体用カラー２の内部における供試体８は、最終的に超微量の空気のみを残存させる水で飽和した供試体として形成されることになる。
【００３２】
図２は、上記図１の工程において変化する供試体の変転状態を顕微鏡的模擬図として示したものである。
【００３３】
図２（ａ）は、粒状体の含水比が、目標となる密度になるまでプレス成形された段階に至ると、飽和した供試体のガス領域が、ちょうどゼロとなるような適度な値に調整されながら混練されている粒状体１の状態であり、基本的には、粒子１０、水１１及び空気１２から構成されている。
【００３４】
図２（ｂ）は、不要な空気の浸透が阻止されている状態の下における粒状体１を、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４に充填した際の粒状体１の状態である。供試体用カラー２と圧縮シリンダー４とは、炭酸ガスの供給と真空引きとによって空気と炭酸ガスとの置換が図られており、この段階での粒状体１は、粒子１０、圧縮された水１１及び炭酸ガス１３から構成され空気１２が排除されることで微量化している。
【００３５】
図２（ｃ）は、供試体用カラー２と圧縮シリンダー４とで継続しているピストン７の圧縮と真空引き段階における供試体８の状態である。供試体８は、粒子１０、所定の含水比にある水１１、さらに微量の空気１２及び微量化した炭酸ガス１３から構成されている。
【００３６】
図２（ｄ）は、最終的な段階における供試体８の状態である。炭酸ガス１３が周囲の間隙水に溶け込むことで、供試体８は、粒子１０、所定の含水比にある水１１及び超微量の空気１２から構成されている。
【００３７】
以上のように、供試体８には空気が残存する可能性はあるが、これらの超微量空気１２は供試体８中に流れる浸透水の動向を妨げるような量とはなり得ないものである。
【００３８】
次に、上記難透水性土質材料から成る供試体を用いる試験方法について説明する。
【００３９】
図３は、本発明の難透水性土質材料の試験方法における試験工程を示す実施の形態である。
本発明による難透水性土質材料の試験方法は、供試体を作成する際に用いた供試体用カラーを試験装置における試験用成型容器として、そのまま装着することを特長にしており、供試体と試験用成型容器との間に空気が浸入することは排除できるように構成されている。
【００４０】
図３（ａ）は、試験装置における試験用成型容器、水の注入系装置、排出系装置及び計測器具の配置状態を概要図として示している。
本実施の形態では、試験装置１５における試験用成型容器９として供試体８を作成する際に用いた供試体用カラー２をそのまま採用しており、試験用成型容器９を試験装置１５の上下蓋板１６、１６’の間に装着している。試験装置１５の上下蓋板１６、１６’のそれぞれには、中空パイプ１７、１７と開閉バルブ１８、１８及び１８’、１８’を介して図示されていない真空ポンプが接続されており、中空パイプ１７の各中間部には、予め脱気した水を保管している貯水タンク１９の開閉バルブ２１、２２と集水タンク２０の開閉バルブ２１’、２２’を介して連結されている。
【００４１】
試験装置１５は、試験用成型容器９を連結して貯水タンク１９の開閉バルブ２１、２２と集水タンク２０の開閉バルブ２１’、２２’とを閉鎖させた後に、上下の中空パイプ１７に接続されている真空ポンプを稼働させて、これらの試験用成型容器９、水の注入系装置及び排出系装置の中空パイプ１７内を真空引きしている。
【００４２】
これによって、供試体用カラー２内の供試体８は、移行中に浸透される可能性のある空気をさらに入念に排除されるものであり、その結果として透水試験系には空気が混入されていないので、所定の含水比にある水で飽和した完全な供試体８を通して試験系における透水量を測定することが出来るものである。
【００４３】
尚、透水試験系における空気の残存をさらに完全に防ぐ方法としては、系内を事前に炭酸ガス等の水溶性ガスによって置換しておいてから真空引きすることも可能である。
【００４４】
図３（ｂ）は、試験装置における開閉バルブの切り換えによって透水試験系内に脱気水を導く工程の概要図を示している。
本工程では、真空ポンプが接続されている側の中空パイプ１７は、開閉バルブの１８’の切り換えによって閉鎖されると共に、脱気した水を保管している貯水タンク１９の開閉バルブ２１、２２と集水タンク２０の開閉バルブ２１’、２２’及び中空パイプ１７の開閉バルブ１８を開放に切り換えることで、貯水タンク１９と集水タンク２０とが連通する通水状態を形成している。
【００４５】
次いでの試験装置１５は、貯水タンク１９への注水圧制御用ガスの圧入によって、脱気した水を試験用成型容器９に浸透させながら集水タンク２０へと導水しているが、水の注入系装置及び排出系装置の中空パイプ１７内は、上記のように真空状態に形成されているので、貯水タンク１９に貯留されている脱気された水は、供試体８を難なく浸透して飽和状態を形成している。
【００４６】
以上のように、本発明による難透水性土質材料の試験方法では、試験装置の試験用成型容器として供試体を作成する際に用いた供試体用カラーをそのまま採用すると共に、試験装置外からの空気が供試体へ浸透するのを容易に阻止することで、飽和過程に必要な時間を従来のように長時間を要することなく殆どゼロにして、直ちに透水試験を開始出来るように構成している。
【００４７】
図４は、本発明の試験方法において超微量の透水量を正確に測定するための実施の形態を示す概要図である。
【００４８】
本実施の形態では、上記の事前処理によって集水タンク２０に脱気水を満されており、透水量の測定はその後に行われるものである。
【００４９】
測定の実施は、貯水タンク１９に一定の注水圧制御用ガスを圧入することで貯水タンク１９の脱気水を供試体８に注入し、供試体８から排水してくる脱気水を集水タンク２０で受けた後に、集水タンク２０の出口側に連結されている内径２ｍｍ程度の微小内径の透明なチューブ２３から押し出されてくる排出水について、その排出水が示すメニスカスの移動速度を計測することで行われている。
【００５０】
試験において計測される透水量は、前述した試算例のように０．３４６ｍｌ／日程度、もしくは、このさらに１／１０程度の流量速度であることから、超微量計測についても考慮しなくてはならないが、本実施の形態のように内径２ｍｍのチューブを採用しても、メニスカスの移動量が１０ｍｍ／日に相当する透水量は、０．１×０．１×３．１４×１＝０．０３ｍｌ／日となるものであるから、十分な分解能を発揮できるものである。
【００５１】
又、難透水性土質材料の試験は、排出水のメニスカスの移動速度から透水速度（ｍｌ／ｓ）を測定することで透水係数を測定するものであるが、上述の測定に用いる微小内径チューブ２３は、集水タンク２０の出口側でなく、中空パイプ１７の開閉バルブ１８に直結することも可能である。
【００５２】
さらに、計測を微小内径チューブ２３の先に図示していない集水袋を連結して置き、市販されている分解能０．００１ｇを有する重量計を用いることで、集水袋に貯まった微量水の重量増加を毎日１回測定することでも透水速度（ｍｌ／ｓ）の測定は可能である。
【００５３】
以上のように、本発明による難透水性土質材料の試験方法では、供試体を作成する際に用いた供試体用カラーをそのまま試験用成型容器として採用して供試体に空気が浸透するのを阻止し、試験装置における試験用成型容器、注入系装置、排出系装置及び計測器具の配置を空気の浸透を阻止しながら構成することで、飽和過程に必要な時間を従来のように長時間を要することなく透水試験の実施を可能にしている。
【００５４】
本発明による難透水性土質材料の試験方法は、上記実施の形態のように成型容器内空部の真空引きに限定されるものでなく、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きと供試体の更なる圧縮成形で残存空気を排除することでも実施可能である。
【００５５】
以下に、本実施の形態を図５の概要図に基づいて詳細に説明するが、上記実施の形態と同様の部位については同一の符号で表示している。
【００５６】
図５（ａ）は、試験装置における試験用成型容器、水の注入系装置、排出系装置及び計測器具の配置状態を概要図として示している。
本実施の形態では、試験装置２５における試験用成型容器２６として供試体８を作成する際に用いた供試体用カラー２と圧縮シリンダー４及びピストン７をそのまま採用しており、供試体８の真空引きを実施しながら圧縮も同時に実施している。
【００５７】
本実施の形態では、試験用成型容器２６を試験装置２５の底板２７の上に装着している。試験装置１５の底板２７とピストン７には、上記実施の形態と同様に中空パイプ１７、１７と開閉バルブ１８、１８及び１８’、１８’を介して図示されていない真空ポンプが接続されると共に、中空パイプ１７の各中間部には、予め脱気した水を保管している貯水タンク１９と集水タンク２０とが開閉バルブ２１、２２と開閉バルブ２１’、２２’を介して連結されている。
【００５８】
試験装置２５は、試験用成型容器２６を連結して貯水タンク１９の開閉バルブ２１、２２と集水タンク２０の開閉バルブ２１’、２２’とを閉鎖させた後に、ピストン７で供試体８の圧縮成形を継続させながら、各中空パイプ１７に接続されている真空ポンプを稼働させて、これらの試験用成型容器２６、水の注入系装置及び排出系装置の中空パイプ１７内を真空引きしている。
【００５９】
これによって、試験用成型容器２６内の供試体８は、移行中に浸透される可能性のある空気をさらに排除されるものであり、その結果として透水試験系には空気が混入されることがいないので、所定の含水比にある水で飽和した完全な供試体８を通して試験系における透水量を測定することが出来るものである。
【００６０】
この際に、透水試験系における空気の残存をさらに完全に防ぐ方法として、系内を事前に炭酸ガス等の水溶性ガスによって置換しておいて真空引きすることも上記実施の形態と同様である。
【００６１】
図５（ｂ）は、試験装置における開閉バルブの切り換えによって透水試験系内に脱気水を導く工程の概要図を示している。
本工程では、真空ポンプが接続されている側の中空パイプ１７は、開閉バルブの１８’の切り換えによって閉鎖されると共に、脱気した水を保管している貯水タンク１９の開閉バルブ２１、２２と集水タンク２０の開閉バルブ２１’、２２’及び中空パイプ１７の開閉バルブ１８を開放に切り換えることで、貯水タンク１９と集水タンク２０とが連通する通水状態を形成している。
【００６２】
試験装置２５は、貯水タンク１９への注水圧制御用ガスの圧入で脱気した水を試験用成型容器２６に浸透させながら集水タンク２０へと導水しており、水の注入系装置及び排出系装置の中空パイプ１７内は真空状態に形成されるので、貯水タンク１９に貯留されている脱気された水は供試体８を難なく浸透して飽和状態を形成することになる。
【００６３】
従って、本実施の形態の場合も、試験装置外からの空気が供試体へ浸透するのを阻止することで、飽和過程に必要な時間を従来のように長時間を要することなく殆どゼロにして、直ちに透水試験を開始出来るものであり、次いでの試験は上記実施の形態と同様である。
【００６４】
さらに、空気等のガス領域が難透水性土質材料から成る供試体においてゼロになる状況について説明する。
【００６５】
図６は、圧縮応力と乾燥密度との関係を示しており、供試体のプレス作業は、２０００ｋＮアムスラー載荷装置を使って約０．６５ｍｍ／ｍｉｎの速度でプレスした実験結果であり、この実験は、プレス途中における供試体高さの計測値から難透水性土質材料の乾燥密度を求めてプレス圧と乾燥密度の関係をプロットしたものである。
【００６６】
図示のように、本実験では、乾燥密度１．６に近づくと反力が急に立ち上っているが、この現象からも明らかなように、この時点では空気等のガス領域はゼロになっていることから、粘土粒子、間隙水あるいはプレス金型の金属における剛性挙動に移行したことを知ることができるものであり、上述してきた難透水性土質材料における空気等のガス領域をゼロにすることの可能性を確立できることが示されている。
【００６７】
同じく、図７は、本発明によって圧縮成型された成型容器内の難透水性土質材料の供試体を用いながら、図４に示した本発明の試験方法で超微量の透水量を測定した実測データである。
【００６８】
本試験は、難透水性土質材料として、乾燥密度１６００ｋｇ／ｍ３に相当する飽和度９８．８％の市販のベントナイトを使用して、供試体の寸法は、５０ｍｍφ×２０ｍｍＨのように形成しており、当該供試体に０．４ＭＰａの圧力で脱気水を注入している。
【００６９】
図７のグラフは、横軸に時間（秒）、縦軸に累計透水量（ｍｌ）を配したものであり、本試験における図４の排水側２３でのメニスカス移動量から透水量を測定した値をプロットした実測値である。
【００７０】
図示のように、当初の２日間では透水量の確認ができないものの３日目から充分に観測できる値を明らかにしている。因みに３日目〜８日目の透水量値から算出される透水係数は、８．４Ｅ−１４ｍ／ｓであり、３日目〜２２日目における長期間の透水係数は、８．７Ｅ−１４ｍ／ｓである。
【００７１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による難透水性土質材料の試験方法は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、難透水性土質材料における透気試験にも同様に対処することも出来ることや試験用成型容器、水の注入系装置、排出系装置及び計測器具等に関して具体的に他の構成にすることは、本発明の上記の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であるのは当然のことである。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１に記載の難透水性土質材料の試験方法は、空気を予め排除した成型容器に圧縮成形後のガス領域がゼロになる水分量に調整した難透水性土質材の粒状体を充填し、次いで、粒状体を真空引きしながら圧縮成型することで難透水性土質材の供試体を作成し、しかる後に供試体を内蔵したままの成型容器を試験装置に移動させて設置し、成型容器中の供試体に注入系と排出系の各装置及び所定の計測器具を連結して試験するので、難透水性土質材料の供試体を、空気の含有を押さえながらの飽和過程を短時間で完了させると共に、供試体への空気の浸透が無いままの状態で各種特性を迅速に測定できる効果を奏している。
【００７３】
請求項２に記載の難透水性土質材料の試験方法は、請求項１に記載の試験方法において、成型容器の空気排除を成型容器中への水溶性ガスの注入で空気を押出していることを特徴としているので、上記効果に加えて、空気が排除された環境の形成を容易にする効果を奏している。
【００７４】
請求項３に記載の難透水性土質材料の試験方法は、請求項１又は２に記載の試験方法において、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きで残存空気を排除していることを特徴としているので、上記効果に加えて、供試体への空気の浸透を阻止できる効果を奏している。
【００７５】
請求項４に記載の難透水性土質材料の試験方法は、請求項１又は２に記載の試験方法において、試験装置に移動させた成型容器を内空部の真空引きと圧縮成形で残存空気を排除していることを特徴としているので、上記効果に加えて、供試体への空気の浸透を阻止できる効果を奏している。
【００７６】
請求項５に記載の難透水性土質材料の試験方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の試験方法において、試験装置の計測を脱気された水の注入と排出及び供試体から流出する透水量で行うことを特徴としているので、上記効果に加えて、難透水性土質材料の透水試験を確実にできる効果を奏している。
【００７７】
請求項６に記載の難透水性土質材料の試験方法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の試験方法において、試験装置の計測を空気の注入と排出及び供試体から流出する透気量で行うことを特徴としているので、上記効果に加えて、難透水性土質材料の透気試験を確実にできる効果を奏している。
【図面の簡単な説明】
【  図１】本発明の難透水性土質材料の試験方法における供試体の製造工程を示す実施の形態図
【  図２】製造工程で変化する供試体の変転状態を示す顕微鏡的模擬図
【  図３】試験装置に試験用成型容器、水の注入系装置、排出系装置及び計測器具を配置する状態を示す概要図
【  図４】本発明の試験方法における計測の実施形態を示す概要図
【  図５】本発明における難透水性土質材料の試験方法に関する他の実施形態を示す概要図
【  図６】難透水性土質材料における圧縮応力と乾燥密度との関係を示す実験の結果図
【  図７】本発明における難透水性土質材料の試験方法での透水量実測データ図
【符号の説明】
１  粉状体、  ２  供試体用カラー、  ３  底蓋、  ４  圧縮シリンダー、
５  注入パイプ、  ６  チューブ、  ７  ピストン、  ８  供試体、
９  試験用成型容器、  １０  粒子、  １１  水、  １２  空気、
１３  炭酸ガス、  １５、２５  試験装置、  １６、１６’    上下蓋板、
１７  中空パイプ、  １８、１８’      開閉バルブ、  １９  貯水タンク、
２０  集水タンク、  ２１、２１’、２２、２２’  開閉バルブ、
２３  チューブ、  ２６  試験用成型容器、  ２７  底板、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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