この記事の要点
湿潤密度ρtの求め方は「土の質量m÷土の体積V」です。
土は空気・水・土粒子から構成され、湿潤密度は間隙(空気・水)の影響を質量・体積ともに含みます。
土粒子だけの質量を土の体積で割った値は乾燥密度ρdで、本記事では湿潤密度と乾燥密度の関係・公式・読み方を解説します。
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湿潤密度ρtの求め方は「土の質量m÷土の体積V」です。土は空気、水、土粒子の3つから構成されます。
湿潤密度では、土に含まれる間隙(空気、水)の影響が、質量および体積共に考慮されます。
その他、土の土粒子だけの質量msを土の体積で割り算した値を「乾燥密度ρd」といいます。
今回は、湿潤密度の求め方、意味と公式、乾燥密度との関係、湿潤密度と乾燥密度の読み方について説明します。
湿潤密度、乾燥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
湿潤密度ρtの求め方は
・土の質量÷土の体積
です。土は空気、水、土粒子の3要素から構成されます。
上式より、湿潤密度では、土に含まれる間隙(空気、水)の影響が、質量、体積ともに考慮されます。
湿潤密度を公式で表すと
・ρt=m/V
です。mは土の質量、Vは土の体積です。湿潤密度の詳細は下記が参考になります。
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湿潤密度ρtと乾燥密度ρdの関係式を下記に示します。ωは含水比です。
ρt=ρd(1+ω/100)
ρd=ρt/(1+ω/100)
上式の関係を導きます。前述したように、土は空気(air)、水(water)、土粒子(soil particles)の3要素から構成されるので、土の質量、土の体積は
・m=ma+mw+ms=mw+ms
・V=Va+Vw+Vs
のように分解できます。さらに、空気の質量≒0なので、土の質量は「水と土粒子の質量」です。よって
・ρt=m/V=(mw+ms)/V=ms(mw/ms +1)/V
です。なお、土の土粒子部分の質量msを土の体積Vで除した値を「乾燥密度」と定義されます。乾燥密度ρd=ms/Vなので
・ρt=ms(mw/ms +1)/V=ρd(mw/ms +1)
です。最後に、含水比ωは「ω=mw/ms×100」より、ω/100=mw/msなので
・ρt=ρd(mw/ms +1)=ρd(ω/100+1)
が得られます。乾燥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
湿潤密度と乾燥密度の読み方を下記に示します。
・湿潤密度 ⇒ しつじゅんみつど
・乾燥密度 ⇒ かんそうみつど
関係用語の読み方は下記をご覧ください。
・飽和密度 ⇒ ほうわみつど
・飽和度 ⇒ ほうわど
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
湿潤密度の求め方を整理した表を示します。
| 項目 | 公式 | 単位 |
|---|---|---|
| 湿潤密度(ρt) | ρt=m÷V | g/cm3 |
| 乾燥密度(ρd) | ρd=ms÷V | g/cm3 |
| 飽和密度(ρsat) | 飽和時の密度 | g/cm3 |
今回は、湿潤密度ρtの求め方について説明しました。湿潤密度の求め方は「土の質量m÷土の体積V」です。
また、乾燥密度ρd、含水比ωを考慮して「ρt=ρd(1+ω/100)」から算定できます。
湿潤密度、乾燥密度、飽和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
飽和密度とは?意味・求め方と飽和単位体積重量・湿潤密度との比較(一覧表)
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