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一軸圧縮試験とは?1分でわかる意味、供試体の寸法、粘着力、一軸圧縮強度

一軸圧縮試験は、円柱状の供試体に側圧のない状態で圧縮する試験です。これにより、供試体の一軸圧縮強度、粘着力、変形係数などが測定できます。今回は、一軸圧縮試験の意味、方法、粘着力や一軸圧縮強度の関係について説明します。※供試体については下記の記事が参考になります。


供試体とは?1分でわかる意味、寸法、コンクリートの養生、モールド

一軸圧縮試験とは?

一軸圧縮試験は、円柱状の供試体に側圧のない状態で圧縮する試験です。下図を見てください。これが一軸圧縮試験です。

一軸圧縮試験

「側圧のない状態」とは、供試体の横から圧力を加えないという意味です。よって一軸圧縮試験は、供試体を単純に「押しつぶす」イメージです。一軸方向にのみ加力する試験なので、一軸圧縮試験といいます。


なお、「側圧のある状態」で行う試験は、「三軸圧縮試験」です。


一軸圧縮試験では、地盤調査で頻繁に行う物理試験です。三軸圧縮試験と比べて簡易に行え、かつ、建築物の構造設計に用いる地盤の力学性状が十分に把握可能だからです。

一軸圧縮試験の方法と供試体

一軸圧縮試験では、下記のポイントに倣い試験を行います。

供試体の寸法

※供試体については下記の記事が参考になります。

供試体とは?1分でわかる意味、寸法、コンクリートの養生、モールド


供試体の上部に加圧版、荷重計、変位計などが取り付け測定します。

一軸圧縮試験の方法

一軸圧縮試験で得られる結果

一軸圧縮試験では主に、一軸圧縮強度の結果が得られます。この値をもとに、粘着力や変形係数を算定するのです。それぞれ説明します。

一軸圧縮強度と粘着力

一軸圧縮強度quは試験により測定します。一軸圧縮強度と粘着力は下式の関係のため、粘着力が自明です。

cは粘着力、quは一軸圧縮強度です。


直接基礎における地盤の地耐力は、粘着力の値と大きく関係します。※地耐力については下記の記事が参考になります。

地耐力とは?1分でわかる意味、単位、計算法、n値との関係

変形係数

変形係数とは、地盤の「ヤング係数」とお考え下さい。単位はkN/uです。変形係数も一軸圧縮強度を用いて、下式より算定できます。


Eは変形係数です。quは一軸圧縮強度、εは圧縮応力がqu/2のときの軸ひずみを表します。

まとめ

今回は一軸圧縮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。試験方法は暗記する必要はありませんが、試験によって「何が得られるか」は大切です。また一軸圧縮強度と粘着力などの関係も理解してくださいね。

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