全地連「技術フォーラム2015」名古屋

中間土の締固め試験の準備方法に関する研究
中部土質試験協同組合 ○岩田

暁 坪田 邦治

加藤 雅也 石原 聖子

1.はじめに(2)試験方法

突固めによる土の締固め試験(JIS A 1210 2009)は，Ａ試験方法は突固めによる土の締固め試験方法1)に準拠～Ｅの5種類の突固め方法1)と，a～c の3種類の試料の準した．
各試料について10cm モールドと2.5kg ランマー(落備方法と使用方法からなる1)．

下高さ30cm)を用い，突固め条件を3層25回に固定して，前者のＡ～Ｅは主に最大粒径や締固めエネルギーの違締固め試験を行った．そして準備方法は，乾燥法と湿潤い等により決定されるが，後者の a～c の準備方法におい法を採用した．その方法を以下に示す．ては，砂質土は乾燥法，粘性土は湿潤法を適用するとい・乾燥法 最適含水比が得られるところまで試料の全量をう従来からの考え方はあるものの，中間土では実際どち乾燥させ，これに加水して所要の含水比に調整しながららの方法を選択するかで迷うケースも多い．

突固めを行う方法．

本報文では，試料の準備方法の中でも実務でよく扱わ・湿潤法 自然含水比を原点として，乾燥または加水をしれる b 法(乾燥法-非繰返し法)と c 法(湿潤法-非繰返して所要の含水比に調整しながら突固めを行う方法．

法)に着目し，この二つの準備方法の違いが締固め試験結

3.締固め特性果におよぼす影響について検討した結果を報告する．

(1)準備方法の違いが締固めにおよぼす影響

2.試料および試験方法

試料①～⑤について，b 法と c 法で締固め試験を実施(1)試験に用いた試料するにあたり，まずは c 法を試験し，その後 b 法を行っ

本試験では表-1 に示すとおり，試料①～⑤までの 5 種類の試料を準備した．試料①は土質実験等で使用実績のた．その理由は，c 法で得られた最も乾燥側の含水比に合わせて，b 法の乾燥試料を準備するためである．

多い藤森粘土，試料⑤は礫の入った川砂である．残りの結果を図-2 に示す．はじめに試料別の比較をすると，

試料②，③，④は，試料①と⑤をそれぞれ乾燥重量比で粘土 25％：砂 75％の試料④が全試料の中で最も粒度配合混合した中間土である．

がよく，縦方向に立った形状を示し，グラフの左上に位

図-1 に試料①～⑤の粒度分布を示す．試料①の藤森粘置している．最適含水比は低く，最大乾燥密度は高い．

土には 3.2％の砂分，試料⑤の砂には 7.0％の細粒分が自これに対し，試料③から①へと細粒分が増えるほど，然状態で含まれていたが，それでも試料①から順に約締固め曲線はなだらかな形状になり，右下へ移動してい25％ずつ細粒分が減り，それぞれバランスよく分布してく．最適含水比は高く，最大乾燥密度も低くなっていく

いることが図からも読み取れる．

ことが判る．
次に b 法と c 法を比較する．全体を見ると，5 試料と表-1 試料の物理特性
試料①

試料②試料③試料④試料⑤も b 法と c 法で同じような締固め曲線の形状を示す．特

乾燥重量比

粘土
100%

粘土 75%
砂 25%

粘土 50%
砂 50%

粘土 25%
砂 75%

砂100%に最大乾燥密度は，ほぼ同じ値である．しかし，最適含土粒子密度(g/㎝ )

2.696

2.685

2.669

2.672

2.667

水比については，すべての b 法が c 法より低い傾向を示

含水比(%)

31.0

24.0

22.0

18.0

12.0

細粒分含有率(%)

96.8

74.9

53.8

29.4

7.0

細粒土

砂質
細粒土

礫混じり
砂質
細粒土

細粒分質
礫質砂

細粒分
まじり
礫質砂

分類名

す．最適含水比の差は，試料③～⑤では 1％未満，試料①，②では 1～2％である．細粒分が増えるに従い，その差は若干開いている．僅かな違いではあるが，含水比の差が 1％以上の試料①，②においては，最適含水比の高いほうを採用したほうが，施工時の含水比管理をする上で望ましいと考える 2)．
このことから，細粒分の多い試料①，②は b 法と c 法で最適含水比に差が生じ，c 法がより適切であるといえる．また，試料③，④，⑤については，c 法で得た乾燥側の含水比付近までの乾燥処理なら，b 法と c 法の値の差はほとんどないと考えてよい．
(2)乾燥処理後の含水比の違いが締固めにおよぼす影響
図-2 のすべての b 法は，c 法の最も乾燥している含水比まで乾燥処理するというプロセスを踏んでいるが，通図-1 試料の粒度分布常の業務では，このような作業は実施しない．b 法の試

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験方法として，試料の全量を最適含水比が得られるところまで乾燥させる 1)と明記されているが，実際どれだけ乾燥させるかは試験者の判断に委ねられている。
例えば，図-2 の試料①を見ると，b 法の乾燥処理後の含水比は 16％程度である．
仮にその含水比が 15％あるいは 17％だったとしても，準備方法としては間違っていないといえる．
そこで乾燥処理後の含水比の違いによる影響がないか

図-4 準備方法の違いによる各試料の最大乾燥密度確認するため，図-2 の b 法の乾燥処理後の含水比から，さらに 4％乾燥させた試料をそれぞれ準備し，突固めを行った(b 法-1 とする)．この結果を図-3 に示す．
b 法と比較すると，b 法-1 の締固め曲線の形状は大きく変化した．最適含水比はさらに低くなっており，特に細粒分の多い試料①～③の間で最大乾燥密度も大きくなっている．
この理由としては，乾燥による影響があげられる．準
備方法の違いにより，土中の水の保有形態が異なるとの2)

報告 もされているが，今回の試料でもこの結果から同じようなことがいえると考える．

図-5 準備方法の違いによる各試料の最適含水比
突固めは通常 68 種類の含水比で行う 1)が，乾燥側と湿潤側にそれぞれ 3 点ずつプロットできれば，明確な最このように，乾燥処理の影響によって試料①～③は最大乾燥密度を得ることができる．仮に 2％ずつ最適含水大乾燥密度に大きな変化が現れた(図-4)．また，砂であ比から 3 点乾燥させたとしても，乾燥側に 6％の含水比

る試料⑤も試料を乾燥させすぎると，最適含水比が低くが必要となる．図-3 の最適含水比から 6％以上乾燥させなることが判った(図-5)．

ると締固め曲線の形状が変わってくる結果を見ると，含水比の間隔と乾燥処理の範囲を事前に考慮しなければ，試料を過度に乾燥させる要因となる．

4.まとめ
今回の試験結果をまとめると次のことがいえる。
①粘土・中間土・砂を問わず，c 法で得られた最適含水比のほうが高く，施工上合理的であると考える．
②乾燥処理に注意を払えば，細粒分 50％以下の中間土は，b 法も適用できる．
③細粒分 50％以上の試料は，最大乾燥密度・最適含水比ともに乾燥の影響を受けやすいため，c 法により試料を準備することが適切と考える．
④砂分 100％でも，b 法で試料を取り扱う場合，最適含水
図-2 b 法と c 法の締固め曲線の比較

比より 6％以上乾燥させすぎると，締固め曲線の形状に影響をおよぼすので留意が必要と考える．
今回の試験より，乾燥の影響が受けにくい c 法は，中間土を含め，すべての試料に対して有効的であることが判った．また，土は乾燥することで何らかの影響が出現することを確認できた．
今後は，この乾燥による影響についてさらに掘り下げて研究を進めていくとともに，ここで整理した内容を参考として締固め試験に取り組んでいきたい．
《引用・参考文献》
1)地盤工学会：土質試験の方法と解説-二冊分の1-，
pp.373～385，2009.11
2)地盤工学会：地盤工学会・実務シリーズ30 土の締固め，

図-3 b 法と b 法-1の締固め曲線の比較

pp.22～29，2012.4