施工管理

【現場密度試験】の計算方法を分かりやすく解説「様式(KODAN A1214)ダウンロード付」

このブログでは、現場密度試験の計算方法についてお話しします。

様式「KODAN A1214」を使い、実際に数値を入力して1つ1つ解説いたします。

試験方法についてはこちらのブログを参考にしてください。

「現場密度試験【突砂法】」の試験方法を分かりやすく解説します現場密度試験は、現場の「盛土の締固め管理」や「路盤等の締固め管理」に利用されていて、「ジャーとアタッチメントによる砂置換法」、「突砂法」、「RI法」などの方法が一般的です。​このブログでは、「突砂法(とっさほう・つきすなほう」について解説しています。​...

様式「KODAN A1214」

例として路床盛土を施工した場合を想定しました。

様式のダウンロードはこちらから↓↓↓↓

Excel様式「KODAN A1214 現場締固め度測定(突砂法)」

事前準備

試験前の準備を行い、事前に記入します。

⑤「砂(試験用砂)の単位体積重量」をキャリブレーション容器で行い、例として「1.576」と記入します。
キャリブレーション容器に砂を入れた状態の重さからキャリブレーション容器の重さを引き算して、キャリブレーション容器の体積で割り算します。

⑧「容器重量」として、使用するビニール袋の重さを計ります。「14」と記入します。

①「試験前(砂+容器)重量」試験孔に入れる前の砂+容器の重さを計ります。今回は計算しやすいように「5000」と記入します。

③「ベースプレート中の砂の重量」を算出して「278」と記入します。
ベースプレートの直径が15㎝に厚さが1㎝の体積に、単位体積重量を掛け算します。

⑲「最大乾燥密度」を盛土材の試験成績表から「1.836」と記入します。

以上で、事前準備は完了です。

現場試験

次は実際に現場で試験を行い、記入しながら計算をします。

最初に試験箇所にベースプレートを置き、試験孔を掘ります。

試験孔から掘り出した試料をビニール袋に入れて重さを計ります。

⑦「(湿潤土+容器)重量」掘り出した試料の重さを計ります。「3625」と記入して、⑨を計算します。

⑨「湿潤土重量」=( ⑦ ー ⑧ )=3625ー14=3611 ⑦からビニール袋の重さを引き算します。

ベースプレートに上枠を設置して、試験孔に試験用砂を入れます。

突き棒で所定の回数を突き、余分な砂を戻します。

②「試験後(砂+容器)重量」を計り、「1921」と記入します。

④と⑥と⑩を計算します。

④「穴につめた砂の重量①ー(②+③))」=5000ー(1921+278)=2801

⑥「穴の容積(④/⑤)」=2801÷1.576=1777

⑩「湿潤密度(⑨/⑥)」=3611÷1777=2.032 となります。

推定含水比から推定締固め度

推定含水比から推定締固め度を出してみましょう。

現地でおおよその結果が出せるので、段階確認や立会検査でとても有効です。

推定含水比を、例えば12.0%として⑬乾燥土重量と⑭乾燥密度を逆算します。

⑬「乾燥土重量(推定)={⑨÷(12.0+100)}×100

=(3611÷112)×100=3224

⑭「乾燥密度(推定)=⑬/⑥=3224÷1777=1.814

したがって推定締固め度は

締固め度(推定)=100×⑭/⑲=1.814÷1.836=98.8%

となります。

含水比試験を行い正確な締固め度を求める

試験孔から掘り出した試料は、持ち帰り「含水比試験」をします。

含水比試験には「炉乾燥法」と「電子レンジ法」そして「フライパン法」があります。

含水比試験から「含水比」を求めて、「締固め度」を算出します。

含水比試験

⑪~⑯で含水比を求めます。

⑪は試験孔から掘り出した試料を乾燥させた「乾燥土+容器」の重さです。

⑪=3451

⑫は「容器」の重さです。⑫=210

⑬「乾燥土重量」⑪ー⑫=3451-210=3241

⑭「乾燥密度」=⑬/⑥=3241÷1777=1.824

⑮「水の重量」=⑨ー⑬=3611ー3241=370

⑯「含水比」=100×⑮/⑬=100×370÷3241=11.4

となります。

締固め度

締固め度は、先ほど求めた⑭「乾燥密度」と盛土材の試験成績表の「最大乾燥密度」割合です。

Dc=100×⑭/⑲=100×1.824÷1.836=99.3%

締固め度は「99.3%」となります。

礫補正

室内試験は粒径37.5㎜以下の試料を行っているので、粒径37.5㎜以上の礫が混入している場合、最大乾燥密度を補正する必要があります。

例として計算してみます

⑰「礫の乾燥重量」=420

「礫の積比重」=2.20

⑱「混礫率P」=(100×⑰/⑬)=(100×420÷3241)=13.0%

⑳「最大乾燥密度の補正値」γdo=1/((1-P)/⑲)+(P/水の比重×礫の積比重))

=1÷((1-0.13÷1.836)+(0.13÷1×2.20)=1.890

となり、礫が混入した場合の最大乾燥密度=1.890

礫が混入した場合の締固め度 Dc=100×⑭/⑳=100×1.824÷1.890=96.5%

となります。

おわりに

現場密度試験【突砂法】の計算方法を、具体的な数値を例にして解説しました。

  1. 現場へ行く前の「事前準備」を行い、数値を記入します。
  2. 現場で試験を実際に行い、試験孔を掘り試料を採取します。
  3. 推定含水比で乾燥密度を逆算して、推定締固め度を求めます。段階確認・立会の時に使います。
  4. 試験孔から掘り出した試料を持ち帰り含水比試験を行います。
  5. 含水比を算出して、締固め度を求めます。
  6. 粒径37.5㎜以上の礫が混入している場合、最大乾燥密度を補正して締固め度を求めます。

以上、現場密度試験突き砂法の計算方法でした。

このブログが皆様のお役に立てたら嬉しいです。
最後まで読んでいただきありがとうございました。

【現場密度試験】の計算方法を分かりやすく解説(様式JGS 1611ダウンロード付)現場密度試験の計算方法を実際に数値を入力しながら具体的に解説しました。試験孔の体積を求めて、掘り出した試料の乾燥重量と体積で乾燥密度を計算します。試験成績表の最大乾燥密度との割合を求めて報告書を作成する流れになっております。Excel様式もダウンロードできます。この様式は試験用砂の単位体積重量や含水比を求めるのにとても便利な形式になっています。...

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まさあき
「まさあき」といいます。 土木施工管理歴30年。元ゼネコン社員。現在は地場の建設会社に勤務しております。1級土木、2級管工事、2級舗装、測量士、砕石業務管理者を保有しております。このブログは、工事現場に関する「施工管理」・「測量」そして現場で使用する「パソコン」について発信しています。 私の土木技術者として知識が皆様のスキルアップにつながるとうれしいです。