地質調査技士 独学ノート

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粘土鉱物とは?カオリナイト・イライト・スメクタイトと膨潤性(風化生成物)

ちしつモグラ

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粘土鉱物って何?モンモリロナイトが水を吸って膨らむって聞くけど、地盤にどう関係するの?

この記事の要点

  • 粘土鉱物は、珪酸塩鉱物が風化してできる微細な鉱物。カオリナイト・イライト・スメクタイト(モンモリロナイト)の3グループが代表。
  • スメクタイト(モンモリロナイト)は水を吸って膨らむ膨潤性粘土鉱物。孔壁の押出しやスレーキングの原因になる。
  • 引っかけ=スレーキングを「膨潤性粘土鉱物の含有量が少ない場合に生じる」とすること。含有量が多いほど生じやすい。

粘土鉱物とは、岩石をつくる珪酸塩鉱物が化学的風化を受けてできる、非常に細かい鉱物です。カオリナイト・イライト・スメクタイト(モンモリロナイト)などのグループに分けられます。

主な粘土鉱物と膨潤性

グループ膨潤性と特徴
カオリナイト膨潤性が小さい
イライト中間的
スメクタイト(モンモリロナイト)膨潤性が大きい。水を吸って大きく膨らむ

スメクタイト(モンモリロナイト)は膨潤性が大きく、水を吸って膨らみます。ベントナイトはスメクタイトを主成分とする粘土です

地盤への影響(過去問での問われ方)

膨潤性粘土鉱物(スメクタイト)を多く含む岩は、水を吸って膨らむため、地盤の調査でいろいろな問題を起こします。

  • 掘削中に孔壁が押し出す(ケーシングで孔壁を保護。孔内事故の一因)
  • 乾湿の繰り返しで細粒化する(スレーキング

引っかけの中心はスレーキングを「膨潤性粘土鉱物の含有量が少ない場合に生じる」とすることです。膨潤性粘土鉱物の含有量が多いほど生じやすくなります(令和3年度 現技管 No.48)。

まちがえやすい:膨潤性が大きいのはスメクタイト

粘土鉱物の中で、水を吸って大きく膨らむ(膨潤性が大きい)のはスメクタイト(モンモリロナイト)です。

カオリナイトは膨潤性が小さい鉱物です。ベントナイト(スメクタイト主体)は、この膨潤性を利用して掘削の泥水などに使われます。

理解度チェック

問題:スレーキングは、膨潤性粘土鉱物の含有量が少ない岩石ほど生じやすい。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

逆です。膨潤性粘土鉱物の含有量が多いほど生じやすくなります(令和3年度 現技管 No.48)。

問題:粘土鉱物のうち、水を吸って大きく膨らむ(膨潤性が大きい)のはカオリナイトである。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

膨潤性が大きいのはスメクタイト(モンモリロナイト)です。カオリナイトは膨潤性が小さい鉱物です。

粘土鉱物は珪酸塩鉱物が風化してできる微細な鉱物。スメクタイト(モンモリロナイト)は膨潤性が大きく、孔壁の押出しやスレーキングの原因になる

出典・参考資料

  • 日本応用地質学会/ConCom「膨潤性粘土鉱物スメクタイトによるトラブル」/コトバンク「粘土鉱物」 ほか(粘土鉱物=珪酸塩鉱物の風化生成物。3大グループ=カオリナイト・モンモリロナイト(スメクタイト)・イライト。スメクタイトは膨潤性が大きく、ベントナイトの主成分)。粘土鉱物の種類・膨潤性は一次資料で確認。
  • 一般社団法人 全国地質調査業協会連合会(全地連)地質調査技士検定試験(令和3年度 現場技術・管理 No.48 ほか スレーキング・膨潤性粘土鉱物関連問題)。出題番号・正答は全地連公開の過去問・正答番号で照合。

※ 用語の意味を自分の言葉で書いています。最新の基準で確認してください。

地質調査技士 独学ノート 編集部

この記事を書いた人

地質調査技士 独学ノート 編集部

地質調査技士検定で過去に問われた用語・数値・調査手順を、地盤工学会の基準やJIS・国土交通省・環境省などの一次資料と、全地連の公式過去問に照らして整理しています。

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