流動指数とは？流動曲線の勾配から液性限界を求める方法
この記事の要点
液性限界試験では、落下回数と含水比の関係をグラフにプロットして液性限界を読み取ります。その際の直線の傾きが流動指数です。「試験の手順は知っているがグラフの読み方が曖昧」という方に向けて整理します。
この記事では、流動指数の定義と液性限界試験での求め方を解説します。
流動指数が大きいほど、落下回数の変化に対して含水比が大きく変化します。これは土の流動性が高いことを示します。
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流動指数とは流動曲線の傾きです。流動曲線とは、縦軸に試料の含水比、横軸に液性限界試験における落下回数Nを対数目盛でとったグラフです。
一般に、流動曲線は「直線」のため、流動指数の傾きは「直線の傾きの求め方」と同じです。
ただし、横軸が対数目盛のためlogの計算が必要となります。今回は、流動指数の意味と求め方、計算例、流動曲線と液性限界の求め方について説明します。
流動曲線、液性限界試験の詳細は下記が参考になります。
流動曲線とは？書き方・液性限界の求め方とアッターベルク限界との関係
液性限界試験とは？1分でわかる意味と方法、読み方、液性限界の求め方は？
流動指数とは？意味と求め方は？
流動指数とは、流動曲線の傾きです。下図に、流動曲線と流動指数の関係を示します。
流動曲線とは、縦軸に試料の含水比、横軸に液性限界試験における落下回数Nを対数目盛でとったグラフです。
一般に、流動曲線は「直線」のため、流動指数の傾きは「直線の傾きの求め方」と同じです。
たとえば、上図の流動曲線について、点1における落下回数をＮ１、対応する含水比をｗ１、点2における落下回数をＮ２、対応する含水比をｗ2とします。
このとき、直線の傾きは「Δｙ（y方向の差分）÷Δx（x方向の差分）」で算定できます。
ただし、流動曲線では横軸が対数目盛である点に注意が必要です。よって、流動指数の求め方は
です。あるいは、直線の方程式「y=ax+b」に、流動指数If、含水比ω、落下回数Ｎの記号を当てはめれば
が得られます。上式について、点1、点2におけるＮとωの値を代入し、連立方程式を解けば流動指数If、定数b（切片）が算定できますね。
流動曲線、液性限界指数の詳細は下記が参考になります。
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流動曲線と液性限界の求め方
流動曲線における落下回数Nが25回に相当する含水比を「液性限界wL」とします。下図に流動曲線と液性限界の関係を示します。
なお、流動曲線は液性限界試験により求めます。液性限界の詳細は下記が参考になります。
液性限界とは？意味・読み方と求め方・塑性限界との違い（土のコンシステンシー）
混同しやすい用語
流動指数と流動曲線は関連していますが別の概念です。流動曲線はグラフ、流動指数はその傾きの絶対値です。
流動指数と塑性指数は異なります。塑性指数は液性限界と塑性限界の差、流動指数は流動曲線の傾きです。タフネス指数（It＝Ip/If）の計算に両方が必要です。
流動指数を整理した表を示します。
| 項目 | 定義 | 求め方 |
|---|---|---|
| 流動指数（If） | 流動曲線の傾き | グラフから読み取る |
| タフネス指数（It） | It＝Ip÷If | 塑性指数と流動指数から |
| 流動曲線 | 縦軸：含水比、横軸：log N | N=25で液性限界 |
まとめ
今回は流動指数について説明しました。流動指数とは流動曲線の傾きです。
流動曲線は直線なので「直線の傾き」を算定すれば、流動指数が得られます。
流動曲線の意味、液性限界、液性限界試験の詳細など下記も勉強しましょう。
流動曲線とは？書き方・液性限界の求め方とアッターベルク限界との関係
液性限界とは？意味・読み方と求め方・塑性限界との違い（土のコンシステンシー）
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理解度チェック
流動指数とは？
流動曲線（落下回数Nと含水比の関係を表す直線）の傾きです。
流動指数が大きいと何を示す？
落下回数の変化に対して含水比が大きく変化することを示し、土の流動性が高いことを意味します。
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- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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