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乾燥密度の求め方は？1分でわかる意味と計算式、湿潤密度と含水比との関係、間隙比との関係は？
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乾燥密度とは土の体積Vに対する、土の土粒子部分の質量msとの割合です。よって、乾燥密度は「ρd＝ms/V」で算定します。さらに、ρd＝ms/Vを変形して「ρd＝ρt／(1+ω/100)」を用いることも多いです。今回は、乾燥密度の求め方、意味と計算式、湿潤密度と含水比との関係、間隙比との関係について説明します。乾燥密度の意味は下記も参考になります。
乾燥密度とは？1分でわかる意味、求め方と公式、読み方、土粒子の密度
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乾燥密度の求め方は？意味と計算式
乾燥密度ρdとは、土の体積Vに対する土の土粒子部分の質量msとの割合です。よって、乾燥密度の求め方は
・ρd＝ms／V
です。なお、土質試験では「土の体積Ｖ、土の質量m、含水比ω、土粒子の密度ρs」を測定し、その他の諸量は計算から算定します。よって、前述に示した式を変形し、V、m、ω、ρsに関係する式で表します。
さて、土の体積に対する土の質量の割合を「湿潤密度」といいます。湿潤密度ρtは「ρt＝m／Ｖ」で求めます。さらに、土の質量＝土粒子の質量ms +土の間隙（水のみ）の質量mωなので
・ρt＝m／Ｖ＝(ms+mω)／Ｖ＝ms(1+mω／ms)／Ｖ
と変形できます。
前述のようにms/V=ρdなので
・ρt＝ms(1+mω／ms)／Ｖ＝ρd(1+mω／ms)
です。さらに、土の含水比ω＝mw/ms×100で求めるのでω/100＝mw/msより
・ρt＝ρd(1+mω／ms) ＝ρd(1+ω/100)
が得られます。
上式について、ρdの形に変形すると
・ρd＝ρt／(1+ω/100)
になります。上式が乾燥密度ρdを求める計算式です。
土の乾燥密度、湿潤密度の詳細は下記が参考になります。
乾燥密度とは？1分でわかる意味、求め方と公式、読み方、土粒子の密度
乾燥密度と湿潤密度、含水比との関係は？
乾燥密度と湿潤密度、含水比の関係式を下記に示します。ρdは乾燥密度、ρtは湿潤密度、ωは含水比です。
・ρd＝ρt／(1+ω/100)
・ρt＝ρd(1+ω/100)
乾燥密度と間隙比の関係は？
乾燥密度と間隙比の関係式を下記に示します。
e＝ρs(1+ω/100)/ρt－1
eは間隙比を意味します。間隙比の求め方は下記が参考になります。
間隙比の求め方は？1分でわかる意味と公式、間隙率との関係、乾燥密度、含水比との関係は？
まとめ
今回は、乾燥密度について説明しました。乾燥密度ρdは土粒子の質量を、土の体積で割り算した値です。よってρd＝ms/Vとなります。さらに、ρd＝ms/Vを変形すれば、ρd＝ρt／(1+ω/100)が得られます。乾燥密度、湿潤密度、土粒子の密度の詳細など下記も勉強しましょう。
乾燥密度とは？1分でわかる意味、求め方と公式、読み方、土粒子の密度
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
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- 名前 ハナダユキヒロ/MITUME lab主宰.（筆者のコラムはこちら）
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