砂置換法による土の密度試験
砂置換法による土の密度試験は、現場で掘った穴の体積を標準砂で求め、採取した土の重さと合わせて湿潤密度や乾燥密度を計算する試験です。盛土や路盤が設計どおり締め固まっているかを確認する、締固め管理の基本です。
セクション別の図解
現場の地面に開けた試験孔へ標準砂を入れ、砂置換器と採取土を使って密度を測る様子が描かれています。
砂置換法による土の密度試験は、掘り取った穴の体積を標準砂で置き換えて求め、そこから現場の土の密度を計算する方法です。形が不規則な穴でも、決まった密度の砂で満たせば体積がわかるという考え方です。盛土や路盤の締固めが不足していないかを、感覚ではなく数値で確認するために使います。
左に現場乾燥密度の測定値、右に基準密度が置かれ、締固め度が合格ラインを満たすか比較されています。
判定では、砂置換法で求めた現場乾燥密度を、室内試験などで決めた最大乾燥密度や基準密度と比べます。締固め度は、現場乾燥密度を基準値で割って百分率にしたものです。たとえば合格基準が 90% なら、測定値がその割合以上かを確認します。数値が低い場合は転圧不足や含水比のずれを疑い、再転圧などの対応を考えます。
左から順に、試験孔の掘削、土の採取と重さ測定、標準砂の充填、計算記録までが矢印で示されています。
手順では、まず試験位置を平らに整え、ベースプレートを置いて孔を掘ります。掘り取った土はこぼさず集めて質量と含水比を調べます。次に砂置換器から標準砂を孔へ流し込み、使った砂の量から穴の体積を求めます。砂置換法は小さな誤差が密度に響くため、孔の形を崩さないこと、砂を途中で止めないこと、採取土を失わないことが大切です。
採取した土の質量と、標準砂で求めた穴の体積が計算式へつながり、湿潤密度と乾燥密度が導かれています。
数値の見方では、湿潤密度は「現場で採った湿った土の質量 ÷ 穴の体積」で求めます。乾燥密度は、含水比 (土に含まれる水の割合) を使って水分を除いた土だけの密度に直します。砂置換法の計算では、質量、体積、含水比の単位をそろえることが重要です。試験問題では、湿潤密度と乾燥密度を取り違えないようにします。
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