深地質処分場の運営過程において、緩衝材として使用される膨潤土は長期間高温強アルカリ環境にさらされ、その物理的特性は時間経過とともに劣化する。高温強アルカリ条件下での膨潤土の物理的性質の経時劣化を調査するため、MX-80膨潤土粉末を異なる期間（t=0、15、30、45、60、90日）高温強アルカリ前処理（温度T=90℃、アルカリ溶液濃度C_NaOH=0.5mol/L）に付した。室内試験により、MX-80膨潤土の比重、比表面積、膨潤指数などの物理的性能指標の反応時間tに伴う変化を検討し、代表的な試料についてX線回折（XRD）試験および熱重量分析（TGA）試験を実施し、高温強アルカリ条件下での膨潤土物理性能の経時劣化を微視的観点から説明した。結果は、高温強アルカリ前処理後、MX-80膨潤土の比重、比表面積および膨潤指数は0～45日間で急激に低下し、45日以降は安定し、90日後にはそれぞれ13.6％、18.5％、58.1％の低下を示した。膨潤土の主要鉱物であるモンモリロナイト含有量は大幅に減少し、ナトリウム長石含有量はやや増加し、90日後の変化量はそれぞれ-23.3％、+3.7％であった。膨潤土粒子に吸着される自由水、弱結合水および強結合水の含量は減少し、90日後にはそれぞれ2.84％、0.13％、0.24％減少した。高温強アルカリ条件下で膨潤土の物理的性能が時間とともに劣化する根本的な原因は、膨潤土中の有効成分であるモンモリロナイトの溶解であり、その含有量の減少が比重、膨潤指数および比表面積の低下をもたらしている。

膨潤土; 高温強アルカリ条件; 物理的性能; 経時劣化; モンモリロナイト溶解