ベントナイト・珪砂混合体の不飽和三軸試験 名城大学大学院
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(2) 土木学会第69回年次学術講演会(平成26年9月). 1.0 1.5. られるため，疑似飽和供試体のみ拘束圧. 0.5 1.0. 1.5MPa での試験も別途行った。表 2 に， 0.0. 0.5. 0. 3. 各種不飽和供試体の粘着力 c と内部摩擦. 0.0. 向後ら は，DL クレイを用いて作製し. 体積ひずみ [%]. -2 -3. 軸差応力 [MPa]. 3. 12. 15. 拘束圧 0.1MPa 軸差応力 [MPa]. 2.0. 1.0 の力学挙動と同様の傾向を示しており，. 不飽和ベントナイトの力学特性もサク 0.0 0. 3. ションの影響を受けていると考えられ. IM1-1 IM5-1. 15. 0. 3. 6. 9. 12. 15. 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0. 0. 3. 6. 9. 12. 15. 軸ひずみ [%]. 3.0. 拘束圧 0.5MPa. 3.0. IM1-2 IM5-2. VM1-1，VM5-1 VM1-4，VM5-4. 2.5 2.0 cu=0.5 [MPa]. 2.0 1.0 0.0 0.0. 6 1.0. 2.09. 3.0. 124.0. 15 5.0. 珪砂混合体の含水比とサクションとの. 1.5 1.0 0.5 6.0 0.0. 0. モール応力円 疑似飽和供試体. 0.3. 関係を調べており，珪砂 30%混合供試体. QS1-1 QS15-1. 0.2. においては，含水比が 15%から 25%に上. 1.0 0.5 0.0 0.0. 軸差応力 [MPa]. 0. u=0.8°. cu=0.15 [MPa]. 供試体. 0.4 0.2. 3. 6. 9. 12. 15. 0.0 軸ひずみ [%] 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0. 全応力 [MPa]. 図 5 疑似飽和供試体の モール応力円. 0.5. 3図. 1.0. 0.6. VM1-3，VM5-3 VM1-6，VM5-6. 1.0. 1.5. 2.0. 2.5. 6 9 12 15 4 各種不飽和供試体の. 軸ひずみ [%]. 各種 不飽和. 粘着力 c と内部摩擦角u 飽和度 c u （%） 32, 34 42, 44 50, 48 63, 63 77, 73 88, 87. (MPa) 0.46 0.37 0.38 0.28 0.30 0.19. （°） 27.1 25.8 23.2 29.4 25.3 7.6. 本報では，様々な飽和度を有する珪砂・ベントナイト供試体の非排気非排水三軸試験を実施した。試験結 果から，供試体の飽和度が上昇するにつれ，強度が低下し，飽和直前で急激に減少することが示され，その 理由として飽和度による土粒子間のサクションの大きな変化が考えられる。今後は，飽和度が土粒子間のサ クションに及ぼす影響，サクションが珪砂・ベントナイト混合体のせん断挙動に及ぼす影響について更なる 検討をすすめるとともに，不飽和領域の力学挙動に適用する数値モデルの構築を検討する。 参考文献 1) 向後ら：不飽和シルトおよび砂・粘土混合土の三軸応力条件下での体積変化およびせん断挙動， 農業土木学会論文集 66(1), 35-49, 1998. 2) Agus et al.: Measurements of suction versus water content for bentonitesand mixtures, Canadian Geotechnical Journal, 47(5), pp.583-594, 2010.. ‑46‑. 3.0. 全応力 [MPa]. モール応力円 表 2 各種不飽和供試体の. QS5-1 QS15-2. 0.8. VM1-2，VM5-2 VM1-5，VM5-5. 1.5. u=42.3°. 全応力 軸ひずみ [%] [MPa] 図 3 自然含水供試体の. る。一方，Agus ら 2)は，ベントナイト・0.4 軸差応力 [MPa]. 12. 図 2 非排気非排水三軸試験結果. クションを与えた密詰め構造の粘性土. ４．まとめ. 9. 自然含水供試体. 究の各種不飽和供試体の力学挙動は，サ. 考えられる。. 6. 9. 図 1 非排気非排水三軸試験結果. 3.0. ンの変動に大きく影響を受けていると. 6. 軸ひずみ [%]. (b) 体積ひずみ～軸ひずみ関係. 大きく変化することを示している。本研. 0.0. 3. 1.0. (b) 体積ひずみ～軸ひずみ関係. 合サクションによりそのせん断挙動が 4.0. から 1MPa 程度まで低下することを示し. 2.0. 軸ひずみ [%]. た供試体に様々なサクションを与えた. 昇するのに対し，サクションは約 10MPa0.1. 3.0. (a) 軸差応力～軸ひずみ関係. 0. 0. VM5-3 QS5-1. 軸ひずみ [%]. -1. -5. VM5-2 VM5-6. 4.0. 0.0. 15. -4. 1). 5.0 三軸圧縮試験を行い，密詰め供試体の場. 12. VM5-1 VM5-5. 15. 1. 体積ひずみ [%]. 飽和粘土とほぼ同じ挙動になっている。. 12. 0. 2. で急激に低下する傾向が見られる。なお， 疑似飽和供試体は u=0 仮定が成り立つ. 3. 9. (a) 軸差応力～軸ひずみ関係. につれ，c とは徐々に低下し，飽和直前 疑似飽和供試体のモールの応力円より，. 0. 6. 軸ひずみ 6 9 [%]. IM5-1 VM5-4 5.0. 軸ひずみ [%]. 角をまとめて示す。飽和度が高くなる. ん断挙動の違いは，このようなサクショ. VM1-2 VM1-6. 1.5 2.0. 膨潤圧が拘束圧として作用すると考え. ている。本研究における飽和度によるせ. VM1-1 VM1-5. 軸差応力 [MPa]. 場では飽和状態のベントナイト自身の. 軸差応力 [MPa]. 軸差応力 [MPa]. れるモールの応力円を示す。なお，実現. IM1-2 VM1-4 2.5. 2.0. 体積ひずみ [%]. 2.5. 図 3～5 に，上記の試験結果から得ら. 軸差応力 [MPa]. 3.0 2.5 2.0 VM1-3 1.5 QS1-2 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 -1.5 -2.0. 軸差応力 [MPa]. CS9‑023.
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