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含水比の求め方(公式)とma・mb・mcの意味・土質試験の計算

この記事の要点

含水比を実験で求める際に使うma・mb・mcの意味は、ma=湿潤土+容器の質量、mb=乾燥土+容器の質量、mc=容器の質量(空)です。

含水比の計算式は「w=(ma-mb)/(mb-mc)×100」となります。分子は蒸発した水の質量、分母は乾燥土の質量です。

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含水比のma、mb、mcとは、それぞれ「maは湿潤土と容器の質量」、「mbは乾燥土(湿潤土を炉乾燥させた土)と容器の質量


mcは容器の質量」です。含水比とは「土に含まれる土粒子の質量に対する水の質量の割合」を百分率で表したものです。


よって、ma、mb、mcを用いた含水比の求め方は「100×(ma-mb)/(mb-mc)」です。


今回は、含水比のma、mb、mcの意味、含水比の求め方について説明します。含水比の詳細は下記が参考になります。

土の含水比とは?求め方・公式・含水率との違い

含水比と含水率の違い・求め方・変換方法・自然含水比の意味

含水比のma、mb、mcとは?

含水比のma、mb、mcの意味を下記に示します。


・ma 湿潤土と容器の質量

・mb 乾燥土(湿潤土を炉乾燥させた土)と容器の質量

・mc 容器の質量


maの湿潤土とは、簡単にいうと水分で湿っている状態(湿潤状態)にある土です。湿潤土を容器に入れて、「湿潤土と容器の質量をma」とします。


含水比のma


この湿潤土を容器ごと専用の乾燥炉に入れて「110℃で24時間炉乾燥」させます。オーブンで焼くようなイメージです。


当然、土に含まれる水分は蒸発して0になるので、湿潤土は「乾燥状態の土(乾燥土)」になります。このとき、乾燥土と容器の質量がmbです。


mbはmaと比較して、蒸発した水の質量分、軽くなっていますよね。


よって、乾燥させても容器の質量は同じですから、maからmbを引くと「土に含まれる含水量」が分かります。


含水比、含水量の詳細は下記も参考になります。

土の含水比とは?求め方・公式・含水率との違い

含水量とは|読み方・単位・計算方法・含水比との違い(がんすいりょう)

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含水比の求め方とma、mb、mcの関係は?

含水比とは


・土に含まれる土粒子の質量に対する、水の質量の割合を百分率で表した値


です。さて、前述より


・含水量=ma-mb

・土粒子の質量=mb-mc


だと分かります。よって、含水比の求め方は


・100×(ma-mb)/(mb-mc)


です。

混同しやすい用語

ma、mb、mcの順番を混同しないようにしましょう。maは自然状態(湿潤)、mbは乾燥後、mcは容器だけの質量です。

分子の(ma-mb)は蒸発した水の質量、分母の(mb-mc)は乾燥土の質量(土粒子)です。この対応関係をしっかり覚えましょう。

含水比のma、mb、mcを整理した表を示します。

記号意味測定タイミング
ma湿潤土+容器の質量炉乾燥前(湿潤状態)
mb乾燥土+容器の質量110℃×24h炉乾燥後
mc容器のみの質量容器単体で計測

まとめ

今回は、含水比のma、mb、mcについて説明しました。maは湿潤土と容器の質量、mbは乾燥土と容器の質量、mcは容器の質量です。


含水比を求める式は「100×(ma-mb)/(mb-mc)」です。含水比、含水量の意味など下記も勉強しましょう。

土の含水比とは?求め方・公式・含水率との違い

自然含水比とは?1分でわかる意味、値、含水比との違い、求め方

含水量とは|読み方・単位・計算方法・含水比との違い(がんすいりょう)

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理解度チェック

Q.

含水比のma・mb・mcの意味は?

ma=湿潤土+容器の質量、mb=乾燥土+容器の質量、mc=容器(空)の質量です。

Q.

ma・mb・mcを用いた含水比の式は?

w=(ma-mb)/(mb-mc)×100 です(分子=蒸発した水の質量、分母=乾燥土の質量)。

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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