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土粒子の比重Gsとは?求め方・密度との関係と間隙比・飽和度の計算

この記事の要点

土粒子の比重Gs(ジーエス)とは、土粒子の密度を水の密度(1g/cm³)で除した無次元数です。砂質土で約2.65、粘性土で約2.7が標準値です。

Gsの求め方・土粒子密度ρsとの関係・間隙比e・飽和度Srの計算式への組み込み方を解説します。

一般的な土の比重は2.65前後(2.60~2.80)。

Gs=ρs/ρw で表し、比重から間隙比や飽和度を計算できる。

この記事では、土粒子の比重gsとは何か、土粒子の比重gsはどう求めるのか、土粒子の比重gsはどう読むのか、土粒子の密度とは何かを整理します。

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土粒子の比重gsは「ρs÷ρw」で求めます。ρsは土粒子の密度、ρwは水の密度(4℃における値で約1g/cm3)です。


これは物体の比重の求め方「物の密度÷水の密度」と同様です。なお、一般に土粒子の密度は2.6~2.7g/cm3程度です。


今回は、土粒子の比重gsの求め方、読み方、土粒子の密度、体積の求め方について説明します。


土粒子の密度、比重の詳細など下記も参考になります。

土粒子の密度とは?1分でわかる意味、公式と計算、目的、比重、単位体積重量

比重の単位とは?無次元の意味・密度(g/cm3)との違いとLの計算

土粒子の比重gsとは?

土粒子の比重gsの求め方


土粒子の比重gs=ρs÷ρw


です。ρsは土粒子の密度、ρwは水の密度(4℃における値で約1g/cm3)です。


これは、物体の比重の求め方「物の密度÷水の密度」と同様です。


なお、水の密度は水の温度に応じて変わるため、土粒子の比重よりも「土粒子の密度」を用いることが多いです。

比重の単位とは?無次元の意味・密度(g/cm3)との違いとLの計算


また、土粒子の密度ρs=土粒子の質量ms÷土粒子の体積Vsより


・土粒子の比重gs=ms÷(Vs×ρw)


でも算定できます。土粒子の密度、水の密度の詳細は下記が参考になります。

土粒子の密度とは?1分でわかる意味、公式と計算、目的、比重、単位体積重量

水の密度は?1分でわかる値、単位とg/cm3、4℃での密度

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土粒子の読み方は?

土粒子の読み方は「どりゅうし」です。関係用語の読み方を下記に示します。


・乾燥密度 ⇒ かんそうみつど

・湿潤密度 ⇒ しつじゅんみつど


土粒子の読み方の詳細は下記をご覧ください。

土粒子の読み方は?1分でわかる意味、密度試験、質量の求め方、体積の求め方は?

土粒子の密度、土粒子の体積の求め方は?

土粒子の密度、土粒子の体積は「土粒子の密度試験」により測定、算定します。


まず、土粒子の密度試験により、土粒子の体積と質量を測定します。さらに密度=質量÷体積より


土粒子の密度=土粒子の質量÷土粒子の体積


で求めます。土粒子の体積は「ピクノメーター」と呼ぶ器具を用いて「アルキメデスの原理」から測定します。


土粒子の密度試験、土粒子の体積、質量の求め方は下記が参考になります。

土粒子の密度試験とは?1分でわかる意味、求め方、目的、土粒子の質量、土粒子の体積の求め方、jisとの関係は?

土粒子の体積の求め方は?1分でわかる公式、密度試験、密度の公式と求め方は?

混同しやすい用語

土粒子の比重Gs:土粒子の密度÷水の密度(無次元)。Gs=ρs/ρw ≒2.65。

土粒子の密度ρs:単位体積あたりの土粒子の質量(g/cm3)。

湿潤土の比重:土全体の密度を水の密度で割ったもので、土粒子の比重とは別物。

土粒子の比重gsを整理した表を示します。

項目土粒子の比重gs土粒子の密度ρs
定義ρs÷ρw(無次元)ms÷Vs(g/cm3)
標準値約2.65約2.6~2.7 g/cm3
単位なし(無次元)g/cm3

まとめ

今回は、土粒子の比重gsについて説明しました。土粒子の比重gsは「土粒子の密度÷水の密度」で算定します。


ただし、水の密度は水の温度に応じて値が変わるため、土粒子の密度を用いることが多いです。


土粒子の密度、土粒子の密度試験など下記も勉強しましょう。

土粒子の密度とは?1分でわかる意味、公式と計算、目的、比重、単位体積重量

土粒子の密度試験とは?1分でわかる意味、求め方、目的、土粒子の質量、土粒子の体積の求め方、jisとの関係は?

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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