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土の飽和度とは?1分でわかる意味、公式、間隙と間隙比、含水比との関係

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土の飽和度(ほうわど)とは、間隙(空気と水)に占める水の体積を、土の間隙(空気と水)の体積で割った値です。つまり、土に含まれる水の体積はどのくらいか?示す値です。含水比は質量に着目していますが、飽和度では「体積」に着目しています。今回は土の飽和度の意味、公式、間隙と間隙比、飽和単位体積重量との関係について説明します。含水比、間隙、間隙比の詳細は下記が参考になります。

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土の飽和度とは?

土の飽和度(ほうわど)とは、間隙(水と空気)に占める水の体積を、土に含まれる間隙の体積で割った値です。間隙の詳細は下記が参考になります。

間隙とは?1分でわかる意味、読み方、例文、土との関係


土は土粒子、空気、水で構成されます。飽和度を計算することで、土(厳密には間隙)に占める「水の体積」がどのくらいか判断できます。


似た意味の用語に「含水比(がんすいひ)」があります。含水比は、土に含まれる「水の質量」を土の質量で除した値です。含水比の詳細は下記が参考になります。

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土の飽和度の公式、間隙と間隙比、含水比との関係

土の飽和度を求める公式を下記に示します。なお飽和度の記号はSrで示します。単位は%です。

土の飽和度の公式

Vwは土に含まれる水の体積、Vkは土の間隙の体積です。また飽和度は下記の公式を用いても算定できます。

土の飽和度の公式2

wは含水比、ρsは土の乾燥密度、eは間隙比、ρwは水の密度です。含水比、間隙の求め方は下記をご覧ください。

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下図をみてください。土、土粒子、空気、水の関係を示しました。

飽和度と間隙の関係

間隙中の水の体積が大きいほど、飽和度の値も大きくなります。また2番目に紹介した公式のように、飽和度は「間隙比、含水比」なども関係します。下記をご覧ください。

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まとめ

今回は飽和度について説明しました。意味が理解頂けたと思います。飽和度は、土の間隙の体積を、間隙に占める水の体積で除した値です。百分率で表すことが一般的です。また公式を変形すれば、含水比と間隙比が関係することもわかります。関係用語の「含水比」「間隙比」も是非理解しましょうね。下記が参考になります。

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