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土の締固め試験とは？1分でわかる意味と方法、締固め曲線とは？

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土の締固め試験とはjisa1210に規定されます。締固め試験の結果、最大乾燥密度、最適含水比および乾燥密度と含水比の関係（締固め曲線）などを確認します。簡単にいうと、土の締固めによる効果（密度の向上）を確認する試験です。今回は、土の締固め試験の意味と方法、締固め曲線について説明します。土の締固め、締固め曲線の詳細は下記が参考になります。

土の締固めの目的は？1分でわかる意味、土の圧縮性、締固め曲線との関係は？

締固め曲線とは？1分でわかる意味、特徴と考察、砂質土と粘性土との違いは？

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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土の締固め試験とは？意味と方法は？

土の締固め試験はjisa1210に規定される試験です。土は締固めすることで「密度が大きく」なります。密度を大きくすることで土は「かたく、強く」なり、水を通しにくくなるのです。このような締固めの効果を確認する目的で、土の締固め試験が行われます。


具体的には、締固め試験を行い「最大乾燥密度、最適含水比、乾燥密度と含水比の関係（締固め曲線）」等を確認します。土の締固めの意味、効果については下記もご覧ください。

土の締固めの目的は？1分でわかる意味、土の圧縮性、締固め曲線との関係は？


さて、土の締固め試験の流れについて簡単に解説します。なお試験の詳細はjisa1210をご覧ください。


まず、締固め試験では主に「ランマ―、モールド」の2つの器具を用います。モールドは試料（土）を入れる専用の筒、ランマ―は試料の締固めに用いる器具（先端に重りの付いた棒状の道具）です。


つまり、締固め試験の大きな流れとしては


・モールドに試料を入れる　⇒　ランマ―で試料を締め固める　⇒　締固め後の土の諸量（土の質量、土の体積、含水比）を測定　⇒　密度（湿潤密度、乾燥密度）を算定


となります。さらに、試料に水を加える、あるいは乾燥させて試験を行うことで、含水比の変化と乾燥密度の関係が得られるのです。


また、ここでは省略しますが、用いる試料、ランマ―、モールドの仕様など細かな規定がJISに明記されています。なお、土の締固めの効果は、締固め時のエネルギー（仕事量）に影響を受けることが知られており、ランマ―質量、試料を突く回数等、締固め方法は5種類規定されます。

土の締固め試験と締固め曲線とは？

土の締固め試験により締固め曲線が得られます。締固め曲線とは、縦軸に乾燥密度、横軸に含水比をとったグラフです。前述した締固め試験により、試料の含水比、乾燥密度を計算することで両者の関係が得られます。


締固め曲線


なお、含水比、乾燥密度の求め方は下記の通りです。ρtは湿潤密度、ωは含水比、maは湿潤土と容器の質量、mbは乾燥土（湿潤土を炉乾燥させた土）と容器の質量、mcは容器の質量です。


・ω＝100×(ma－mb)/(mb－mc)

・ρd＝ρt／(1+ω/100)


上図のように、一般に締固め曲線は山形の形状です。つまり、含水比は小さくても大きくても最大の密度とならず、その中間程度の含水比において最大の密度となります。締固め曲線の詳細は下記が参考になります。

締固め曲線とは？1分でわかる意味、特徴と考察、砂質土と粘性土との違いは？

まとめ

今回は、土の締固め試験について説明しました。締固め試験は、土の締固めの効果を確認する試験でJISに規定されます。土は締固めすることで「密度が大きく」なります。密度が大きくなれば、土は「かたく、強く」なり、水を通しにくくなります。土の締固め、締固め曲線の詳細など下記も勉強しましょう。

土の締固めの目的は？1分でわかる意味、土の圧縮性、締固め曲線との関係は？

締固め曲線とは？1分でわかる意味、特徴と考察、砂質土と粘性土との違いは？

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