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細粒分含有率とは?定義・計算式・シルト・液状化への影響(Fc)

この記事の要点

細粒分含有率Fcとは、土の炉乾燥質量に対し75μm通過分が占める割合を質量百分率で表した値です。

計算式は「細粒分含有率=100×(m-mo)/m」(m=土の質量、mo=75μm通過分の質量)です。

細粒分含有率は液状化の発生にも影響し、本記事ではシルト・含水比との関係も解説します。

この記事では、細粒分含有率とは何か、細粒分含有率はどう求めるのか、シルトとは何か、細粒分含有率はどう読むのかを整理します。

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細粒分含有率(さいりゅうぶんがんゆうりつ)とは、


土の炉乾燥質量に対して金属製網ふるい75μm通過分の炉乾燥質量が占める割合を、質量百分率で表したものです。


土の質量をm、75μmを通過した土の質量をmoとします。細粒分含有率=100×(m-mo)/mで計算します。


細粒分含有率は液状化の発生にも影響します。今回は、細粒分含有率の意味、含水比、シルト、液状化との関係について説明します。


細粒分の意味、液状化との関係は下記が参考になります。

細粒分とは|読み方・粒径の定義・粘性土・液状化との関係(さいりゅうぶん)

細粒分含有率とは?

細粒分含有率(さいりゅうぶんがんゆうりつ)とは、下式で計算する値です。細粒分含有率の単位は%です。


Fc=100×(ms-mos)/ms


Fcは細粒分含有率、msは土の炉乾燥質量(乾燥炉で水分を蒸発させた土)mosは75μmのふるいを通過した土です。


簡単に言うと、土の中に含まれる細粒分(75μm未満の粒径の土)の割合です。


細粒分含有率の試験方法はJISA1223に規定されます。土をふるいにかけて75μmを通過した土の質量を計測する試験ですが、方法が細かく決まっています。


なお75μm未満の粒径を「細粒分(さいりゅうぶん)」といいます。下図をみてください。これが粒径と土粒子の分類です。


土粒子の粒径


細粒分の詳細は下記が参考になります。

細粒分とは|読み方・粒径の定義・粘性土・液状化との関係(さいりゅうぶん)

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細粒分含有率とシルトの関係

細粒分含有率の「細粒分」とは、75μm未満の粒径の土でした。その中でも、粒径によりシルトと粘土に分類されます。


・シルト ⇒ 75μm未満から5μmの粒径

・粘土 ⇒ 5μm未満の粒径の粒径


※シルト、粘土の詳細は下記が参考になります。

シルトとは|粒径・粘土との違い・液状化リスク・シルト層の特徴

粘性土(ねんせいど)とは?特徴・液状化しにくい理由・内部摩擦角

細粒分含有率と含水比、液状化の関係

含水比とは、土に含まれる水の割合です。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


細粒分含有率と含水比には、下記の関係があります。


細粒分含有率が大きいほど、間隙比と含水比が大きい。


間隙比の詳細は下記をご覧ください。

間隙比と間隙率の違いとは?サルでもわかる計算方法


また、細粒分含有率、含水比は液状化に影響します。


液状化の起きやすい地盤は「地表面から20m程度以内の深さの沖積層で、細粒分含有率が35%以下の土層」です。


さらに、細粒分含有率と含水比が大きいほど、「液状化は起きやすい」といえます。

試験での問われ方|管理人の一言

細粒分含有率を整理した表を示します。

項目定義判定基準
細粒分含有率75μm未満の粒子の割合液状化判定に使用
細粒土粗粒分50%以下粘土・シルトが多い
粗粒土粗粒分50%超砂・礫が多い

まとめ

今回は細粒分含有率について説明しました。簡単にいうと、75μmのふるいを通過した土の質量と、通過前の土の質量との割合です。


用語は難しそうですが、簡単な計算式で求めることができます。細粒分の意味も理解しましょう。下記も勉強しましょう。

細粒分とは|読み方・粒径の定義・粘性土・液状化との関係(さいりゅうぶん)

シルトとは|粒径・粘土との違い・液状化リスク・シルト層の特徴

土の含水比とは?求め方・公式・含水率との違い

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理解度チェック

Q.

細粒分含有率Fcとは?

土の炉乾燥質量に対し、75μm通過分の炉乾燥質量が占める割合を質量百分率で表した値です。

Q.

細粒分含有率の計算式は?

細粒分含有率=100×(m-mo)/m です(m=土の質量、mo=75μm通過分の質量)。

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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