土を手にとった場合、まず考えられるのは粒度である。砂、粘土、というのは最初の見た感じと手触りからである。土は粒度さえはっきりすればその性質が推定でき、分類は簡単にできるという考え方があった。粗粒度はその通りであるが、細粒土はきわめて類似して土が全く異なる性質と強さを示すことが明らかにされ、土のコンシステンシーを粒度と同時に考慮することが必要である。
土の工学的分類.
土を材料として用いる場合の適否や透水性、変形、強度などの工学的性質を推定するには、土を固有の性質により分類し、誰もが共通の認識をもてるようになる必要がある。また、同じ土を手順どおりに分類すれば、誰が分類しても同じ名称がつくことも重要である。これを土の工学的分類といい、主に粒度とコンシステンシー限界を用いて種々の方法が提案されている。ここでは、日本の土に適用できるように定められた日本統一分類法を紹介する。
日本統一土質分類法.
コンシステンシー限界.
コンシステンシー限界において土が急激な変化をするわけではない。たとえば、液性限界において、土が急激に液体状に変化するわけではない。一つの目安として定められた基準である。
細粒土とコンシステンシー限界.
細粒の沖積土が生成されるときには、まず水流の中に懸濁している土粒子が沈殿し、ついでにこの中の水分が圧密などの作用を受けて徐序に排除され、固化してゆく。沈殿した直後の土は、土粒子の間隙の中に多量の水分を含有するので流動性を示すが、含水量が減少するのに伴って、土は粘性を増し、塑性を帯びる。さらに含水量が減少すると、半固体の状態を経て固体状になり、一般に強度が大きくなる。このような性質の変化は、細粒土の流動や変形に対する抵抗の大小を土のコンシステンシーと呼んでいる。
細粒土の含水量が変化するのに伴い、土のコンシステンシーだけではなく、その体積も変化する。すなわち、土の含水量が多く、液状であるときは、土の体積は最も大きいが、含水量が減少し塑性状になり、さらに半固体状になるにつれて、土の体積はしだいに減少する。しかし、さらに含水量が減り、土が固体状になると、それ以上含水量が減っても、体積の減少は見られなくなる。