(57)【要約】【課題】迅速かつ信頼性高く求められ、熟練度や特殊な装置や薬品を必要としないベントナイト混合土中のベントナイト量を検定する方法を提供する。【解決手段】ベントナイト混合土を水に分散させ、静置により懸濁液と沈殿層に分離し、懸濁液を一定時間ろ過したときのろ過水量を求め、ろ過水量よりベントナイト混入量を検定するベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法。また、さらにろ過水量とベントナイト混入量の検定曲線を作成しておくベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
土及びベントナイトを混合してなるベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法であって、ベントナイト混合土を水に分散させ、静置により懸濁液と沈殿層に分離し、懸濁液を一定時間ろ過したときのろ過水量を求め、ろ過水量よりベントナイト混入量を検定することを特徴とするベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法。
【請求項２】
ろ過水量とベントナイト混入量の検定曲線を作成しておくことを特徴とする請求項１記載のベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法。
【請求項３】
前記ろ過が圧力０．５〜５ｋｇ／ｃｍ２で行われることを特徴とする請求項１または２記載のベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法に関し、詳しくは、一般産業廃棄物処分場や農業用灌漑池及びゴルフ場などの修景池などの造成における土質遮水層として用いられる、現地発生土にベントナイトを混合した遮水性構造土中等のベントナイト混合土中のベントナイトの混入量を測定、検定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
産業廃棄物処分場や農業用灌漑池造成などの遮水工では難透水性を確保するためベントナイト混合土が多用されている。ベントナイト混合土の遮水性はベントナイトの混合量、含水比及び締固め密度に依存される。現地発生土などにベントナイトを混入して用いる際の最も重要な点は、施工全域において現場発生土とベントナイトとが均一に混合がなされていなければならない点である。混合機で攪拌、混合されて作製されるベントナイト混合土は、遮水性構造土の造成完了の前段階で均一に混合されている証明をすることが望まれる。しかし、施工現場の条件などにより不均一性を伴う恐れがあるため、ベントナイト混合土の製造管理及び施工管理上ベントナイト混合土中のベントナイト量を迅速かつ正確に求めることが求められている。
【０００３】
従来、ベントナイト混入量を測定する方法としては、一般的にはメチレンブルー吸着量測定方法が用いられてきた。メチレンブルー吸着量測定方法は、ベントナイトの主成分鉱物であるモンモリロナイトや土に含まれる一部の粘土鉱物がメチレンブルーを吸着することを利用したもので、日本ベントナイト工業会が定めるベントナイトのメチレンブルー吸着量測定方法（ＪＢＡＳ−１０７−９１）に準拠するものであり、従来から広く用いられている。
【０００４】
しかし、ベントナイト混合土中のベントナイト混入量の検定をメチレンブルー吸着量測定方法で行う場合、この方法は時間が掛かり、また、粗砂以上の比較的大きな粒子が混入した混合土の場合は、細かく粉砕しなければならず、更に事前に乾燥することも必要となっている。
また、試料採取後の分散媒への分散に器具を要し、測定においては熟練が必要となり結果にばらつきを生じさせ易い点があった。このため、ベントナイトの混合した土の性状や粒径に左右されないために、各種測定装置を用い、粘度、電気伝導度、電解質などを利用して比較的短時間で推定する方法があるが、いずれも特別の測定装置が必要であり、測定時の温度や現地発生土の影響を受けやすく管理が困難であった（例えば、特許文献１〜４参照）。このように、短時間で迅速かつ正確に、なお且つ混合土を製造する場所で混入率を測定することはこれまで提案されている方法では困難であった。
【特許文献１】特開平８−１１０２９０号公報
【特許文献２】特開平１１−６４２０６号公報
【特許文献３】特開２０００−３４６８１９号公報
【特許文献４】特開２００１−４６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、迅速かつ正確に求められ、熟練度や特殊な装置や薬品を必要としないベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するため、鋭意検討した結果、ベントナイトの遮水性が一般土壌に比べ格段に優れていることを利用し、作成されたベントナイト混合土の分散後の懸濁液を用いたろ過水量からベントナイト混合土中のベントナイト量を検定し得ることを見出した。本発明は、この知見に基づきなすに至ったものである。
すなわち、本発明は、
（１）土及びベントナイトを混合してなるベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法であって、ベントナイト混合土を水に分散させ、静置により懸濁液と沈殿層に分離し、懸濁液を一定時間ろ過したときのろ過水量を求め、ろ過水量よりベントナイト混入量を検定することを特徴とするベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法、
（２）ろ過水量とベントナイト混入量の検定曲線を作成しておくことを特徴とする（１）項記載のベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法、および、
（３）前記ろ過が圧力０．５〜５ｋｇ／ｃｍ２で行われることを特徴とする（１）または（２）項記載のベントナイト混合土中のベントナイト量の検定方法
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の検定方法は、従来のメチレンブルー吸着量測定方法が測定精度は高いものの、特殊な器具を用い熟練を要し、時間も掛かっていたのに対し、熟練を要せず、短時間でメチレンブルー吸着量測定方法と同程度以上の高い精度でベントナイト混入量を検定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、ベントナイト混合土を水に分散させ、静置により懸濁液と沈殿層に分離し、懸濁液を一定時間ろ過したときのろ過水量を求め、上記ろ過水量よりベントナイト混入量を検定する。好ましくは、ろ過水量とベントナイト混入量の検定曲線を作成しておき、上記検定曲線からベントナイト混合土のベントナイト量を検定するものである。上記のベントナイト混合土の分散および静置により、混合土に混入されたベントナイトは実質的にほぼ全てが懸濁液中に含まれるものとなる。
【０００９】
本発明において、ベントナイトと混合される土は特に限定されるのもではなく、例えば、一般産業廃棄物処分場や農業用灌漑池及びゴルフ場などの修景池などの造成現場の現地発生土に適用できる。造成現場でベントナイト混合土を現地発生土とベントナイトで作製する場合、その現場で、または隣接する試験室などで迅速かつ信頼性高くベントナイト混合土中のベントナイト混入量を測定し、造成前段階でベントナイト混合土の均一性を試験、管理することが可能となり、構造体としたベントナイト混合土の信頼性を高めることができる。
【００１０】
ベントナイト混合土を水に分散する場合、水にヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸ナトリウムなどの分散安定剤を添加してもよい。この分散安定剤の添加は分散し難いベントナイト混合土には有効である。
【００１１】
本発明の方法が用いられるベントナイト混合土中のベントナイト混入量は、特に限定はないが、ベントナイトが２５重量％以下であることが好ましく、３〜２０重量％であることがさらに好ましい。
また、ベントナイト混合土を分散させる際の混合土と水の比率にも、特に限定はないが、混合土５０ｇに対して、水が３００〜５００ｍｌであることが好ましい
ベントナイト混合土を水に分散する時間、および、懸濁液の加圧ろ過時間や加圧の圧力は任意に決定することができる。ベントナイト混合土を水に分散する時間は、例えば、混合土５０ｇ、水３００ｍｌの場合には、好ましくは５〜１０分である。このとき、攪拌機により３００〜５００ｒｐｍで攪拌することが好ましい。分散液は懸濁液と沈殿層に分離するのに十分な時間、例えば、上記の混合土５０ｇ、水３００ｍｌの場合には、２〜１０分静置することで十分である。
その後のベントナイトを含む懸濁液のろ過においては、圧力は０．５〜５ｋｇ／ｃｍ２で行うことが好ましく、０．５〜３ｋｇ／ｃｍ２がさらに好ましい。また、時間は５〜１５分行うことが好ましい。なお、これらの測定条件は、検定曲線の作成のための測定と目的とする混合土の測定とで一致させる。
また、ろ過装置としては、容器、パッキン、およびろ紙を備えたものであればいずれのものを用いることができる。例えば、通常の加圧可能な脱水試験器を用いることができる。また、ろ紙は、ＪＩＳ  Ｐ３８０１に準拠した４種、５種Ｂ、５種Ｃ、および６種が好ましい。
ろ過水量は、例えば、一般のメスシリンダーを用いて測定すればよい。
【００１２】
本発明の方法では、複雑な計器類を必要とせず、また難しい操作もないことから、個人誤差の発生も少なくなる。
また、短時間で測定が可能で、測定試料量も多くすることができる。また、用いられる現場発生土にも限定無く、実際の混合土に礫の混入があってもメチレンブルー吸着量測定方法とは異なり、乾燥や粉砕をせずとも測定可能である。更に現地発生土の含水比が変動しても求められるベントナイト混合量にほとんど影響を及ぼさない。
【００１３】
また、予め行われる混合土におけるろ過水量とベントナイト混入量との検定曲線を求める場合には、混合土を作製し、攪拌、静置し、測定することにより検定曲線を得ることができる。
このうち、混合土の作製は、例えば、現場発生土にベントナイトを設定配合量に加え、十分混合することにより行うことができる。ベントナイトの設定配合量は、例えば、通常の電子天秤を用いればよい。現場発生土とベントナイトは、例えば、それぞれ電子天秤で測定した量をビニール袋などに入れ振動させ、混合することができる。
また、攪拌は、例えば、蒸留水の入った容器を攪拌機にセットし、上記の混合土の試料を投入し、攪拌すればよい。攪拌後、一定時間静置し、上澄み液（懸濁液）をほぼ全量セルに入れ、脱水試験器にセットし、一定圧力で加圧してろ過水量を測定することができる。この測定されたろ過水量とベントナイト混入量を通常の方法で回帰させ、ろ過水量とベントナイト混入量との検定曲線を求めることができる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
土（Ａ）に対してベントナイト（クニミネ工業株式会社製、クニゲルＶ２）混入量が３重量％、５重量％、７重量％、１０重量％、１５重量％及び２０重量％からなる既知のベントナイト混合土の懸濁液の加圧ろ過水量を測定し、ベントナイト混入量とろ過水量の検定曲線を求めた。
測定は図１に示すフロー図に従って行った。詳しくは、上記のベントナイト混入量が既知のベントナイト混合土５０ｇを電子天秤を使用して正確に測り、３００ｍｌの蒸留水の入った１０００ｍｌ容器に投入した。続いて、タービン型の攪拌羽根付きの攪拌機（スリーワンモータ）で攪拌羽根の回転数３００ｒｐｍで１０分間攪拌・分散させた。
その後、２分間静置し、懸濁液をほぼ全量セルに回収して、ろ過試験器（ファンフィルタープレス  Ｍｏｄｅｌ１２ＢＬ  ：FANN Instrument Company製）にセットした。加圧力１ｋｇ／ｃｍ２で１０分間加圧ろ過し流出したろ液量を求めた。ろ過水量は表１に示すとおりであった。このろ過水量とベントナイト混入量から求められた検定曲線を図２に示す。また、土（Ａ）の粒度分布を図３に示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
実施例２
土（Ｂ）に対してベントナイト（クニミネ工業株式会社製、クニゲルＶ２）含有量が３重量％、５重量％、７重量％、１０重量％、１５重量％及び２０重量％からなる既知のベントナイト混合土の懸濁液の加圧ろ過水量を測定し、ベントナイト混入量とろ過水量の関係を求めた。
測定手順は、実施例１と同様とした。得られたろ過水量の値は表２に示すとおりであった。このろ過水量とベントナイト混入量から求められた検定曲線を図４に示す。また、土（Ｂ）の粒度分布を図５に示す。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
実施例３
土（Ｂ）に対してベントナイト（クニミネ工業株式会社製、クニゲルＶ２）含有量が３重量％、５重量％、７重量％、１０重量％、１５重量％及び２０重量％からなる既知のベントナイト混合土の懸濁液の加圧ろ過水量を測定し、実施例２で作成したベントナイト混入量とろ過水量の検定曲線から求めたベントナイト量と、上記の（ＪＢＡＳ−１０７−９１）に準拠したメチレンブルー吸着量測定方法で求められたベントナイト量の関係を表３及び図６に示す。
【００２０】
【表３】
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【００２１】
表３及び図６には、従来よく用いられる標準法とされるメチレンブルー吸着量測定方法で求められた値と、本発明により求められた値が、ほとんど一致していることが示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例における検定方法のフロー図である。
【図２】実施例１で得られた検定曲線を示す図である。
【図３】実施例１で用いられた土（Ａ）の粒度分布を示す図である。
【図４】実施例２で得られた検定曲線を示す図である。
【図５】実施例２で用いられた土（Ｂ）の粒度分布を示す図である。
【図６】本発明方法による検定量とメチレンブルー吸着量測定方法で求められたベントナイト量の関係を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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