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圧密試験とは?1分でわかる意味、方法、透水係数、粘性土との関係

圧密試験は、粘性土の圧密による沈下量、沈下速度、透水性を調べる試験です。粘性土は時間とともに変形が増大します。この現象を圧密といいます。今回は圧密試験の意味、方法、透水係数との関係、粘性土との関係について説明します。なお、今回の記事は、圧密の勉強をするとスムーズに読めますよ。下記の記事が参考になります。

圧密とは?土の圧縮性の基礎知識

圧密試験とは?

圧密試験とは、粘性土の圧密による沈下量、沈下速度、透水性などを調べる試験です。粘性土は圧密を起こします。家を建てた10年後に沈下したら大変ですよね。また学校が沈下したら、怖くて校舎を使えません。


粘性土の圧密による性質(沈下量、沈下速度、透水性)を調べることは重要です。※圧密については下記の記事が参考になります。

圧密とは?土の圧縮性の基礎知識

圧密試験の方法

圧密試験は、下記の2種類あります。


・段階載荷による圧密試験

・定ひずみ速度載荷による圧密試験


今回は段階載荷による圧密試験について説明します。下記に試験の流れの概略を示しました。


・供試体を底板の上に置き、所定の器具(圧密リングなど)を取り付ける。圧密容器を組み立てる(圧密容器とは、試験に必要な容器とお考えください)。

・圧密容器ごと、空の水浸容器に入れて、載荷装置および変位計をセットする(水浸容器とは、水を浸す容器)。

・荷重を所定の段階(8段階まである)ごとに載荷する。載荷時間は、荷重の段階で変わる。また、圧密降伏応力を超えた時点で、容器に水をみたす。※圧密降伏応力の意味は、下記の記事が参考になります。

圧密降伏応力の基礎知識と、土の変形について


荷重は、10、20、40・・・のように、10から2.0倍ずつ増やします。最大で1600kN/u程度まで。


荷重の段階に応じて、6秒、9秒のように、時間を増やし、圧密による沈下量を計測します。圧密試験の方法の詳細はJISが参考になります。

圧密試験と粘性土の関係

圧密試験は粘性土の「圧密」による特性を確認する試験です。圧密については下記の記事が参考になります。

圧密とは?土の圧縮性の基礎知識


圧密沈下は、不同沈下の恐れがあります。また長期間経過してから沈下を起こすので、対策が講じにくいです。

圧密試験と透水係数の関係

圧密試験の結果から透水係数が求められます。下式をみてください。


kは透水係数、Cvは圧密係数、mvは圧縮係数、γwは水の単位体積重量です。圧密試験で、圧密係数Cv、圧縮係数係数mvが求まります。

まとめ

今回は圧密試験について説明しました。意味が理解頂けたと思います。圧密試験は、粘性土の沈下量、沈下速度、透水性などを確認する試験です。圧密試験の目的を覚えてくださいね。圧密や圧密降伏応力の意味も、併せて理解しましょう。下記の記事を参考にしてくださいね。

圧密とは?土の圧縮性の基礎知識

圧密降伏応力の基礎知識と、土の変形について

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