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a) トリマー トリマーは,試料を圧密リング内径よりも少し大きい円盤状に成形でき,かつ,成形した
試料にカッターリングを垂直に圧入できるもの。トリマーの例を,図2に示す。
単位 mm
図2−トリマーの例
b) カッターリング カッターリングは,圧密リングと同じ内径をもつ内面が滑らかなリングで,その一
端は鋭利な刃となっており,他の一端には圧密リングを取り付けられるもの。カッターリングの例を,
図3に示す。
図3−カッターリングの例
c) 供試体押込み円板 供試体押込み円板の直径は,圧密リングよりも0.3 mm程度小さいもの(図4参
照)。
図4−供試体押込み円板の例
d) ワイヤソー ワイヤソーは,ワイヤの直径が0.2 mm程度のもの。
e) 直ナイフ 直ナイフは,鋼製で片刃の付いたもの。
4.3 その他の器具
a) はかり はかりは,0.01 gまではかることができるもの。
b) ノギス ノギスは,0.05 mmまで測定できるもの。
――――― [JIS A 1217 pdf 6] ―――――
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c) 含水比測定器具 含水比測定器具は,JIS A 1203に規定するもの。
d) 時計 時計は,秒読みのできるもの。
e) 最高最低温度計 最高最低温度計は,最小目盛1 ℃以下のもの。
f) シリコンオイル又はシリコングリース 圧密リング及びカッターリングの内面に塗布し,供試体との
摩擦を軽減するもの。
5 供試体の作製
5.1 供試体の形状及び寸法
供試体は,直径6 cm,高さ2 cmを標準とする。それ以外の寸法の供試体を用いる場合は,供試体の直
径を高さの2.5倍以上にする。
注記1 透水性の比較的高い試料の圧密係数を求める場合は,供試体の高さを2 cmより大きくするこ
とが望ましい。また,透水性の特に低い粘土の場合で,一次圧密が24時間以内に終わらない
場合は,供試体の高さを2 cmより小さくすることが望ましい。
注記2 供試体の高さは,試料の最大粒径の10倍以上にすることが望ましい。
5.2 供試体の成形
供試体の成形は,次のとおり行う。
なお,供試体の成形は,含水比を変化させないように手際よく行い,また,試料に乱れを与えないよう
に十分注意しなければならない。
a) 圧密リングの質量mR(g),高さH0(cm)及び内径D(cm)をはかる。
b) 必要な供試体高さよりも5 mm10 mm大きい試料をトリマーの回転板上に置き,ワイヤソーを用い
て試料を供試体の直径よりも3 mm5 mm大きな円盤状に成形する。
c) トリマー上の試料の上面に圧密リングを装着したカッターリングを置き,刃先が当たる部分の試料を
ワイヤソーでカッターリングの内径よりも1 mm2 mm大きく削り,トリマーの上板を軽く押し,試
料にカッターリングを2 mm3 mm押し込む。この操作を繰り返して,試料をカッターリング内にす
き間なく入れる。
注記1 圧密リングとカッターリングとの内面にシリコンオイル又はシリコングリースを薄く塗
り,供試体との摩擦を軽減するとよい。
注記2 サンプリングチューブの内径が圧密リングの内径と一致する場合は,サンプリングチュー
ブから直接圧密リングに試料を押し込んでもよい。
注記3 試料が十分に硬い場合には,トリマー上で試料を供試体の直径よりも0.01 mm0.10 mm
大きく削り,これを圧密リングに直接押し込んでもよい。
注記4 ワイヤソーによる試料の成形が難しい場合はナイフなどを用いてもよい。
d) 供試体押込み円板を用いてカッターリング内の試料を圧密リング内に移した後,カッターリングを外
し,圧密リングから出ている部分をワイヤソーで切り落とし,両端面を直ナイフで平面に仕上げる。
れき(礫)又は貝殻を取り除いてできた小さなくぼみは,削りくずで埋める。
e) 圧密リングに供試体を入れた状態の質量mT(g)をはかる。
f) 削りくずから代表的な試料を取り,JIS A 1203によって初期含水比w0(%)を求める。
なお,この初期含水比は,試験終了を待たずに試験結果を整理する場合,及び試験後に求める供試
体の初期含水比を確認するために用いる。
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6 試験方法
6.1 準備
準備は,次による。
a) 供試体が入った圧密リングを圧密容器の底板の上に置き,ガイドリングを圧密リングに取り付ける。
加圧板を供試体上面に置いて,圧密容器を組み立てる。
なお,多孔板は気乾状態のものを用いる。透水性薄膜を用いる場合は,供試体の上下端面に乾いた
状態ではり付ける。
b) 圧密容器を空の水浸容器に入れて載荷装置に設置し,変位計を取り付ける。
なお,圧密容器を載荷装置に設置する際に,載荷点が供試体の中心軸を通るよう注意する。変位計
は供試体端面に垂直に,供試体中心軸に近く設置する。また,載荷前又は載荷中に試料を吸水膨張さ
せないように注意する必要がある。
6.2 載荷及び測定
荷重の載荷及び圧密量の測定は,次による。
なお,除荷,再載荷過程のデータが必要な場合にも,これを準用する。
a) 圧密圧力p(kN/m2)の荷重増分比を1とする。載荷段階の数は8,pの範囲は10 kN/m21 600 kN/m2
を標準とする。
なお,土の硬さ又は試験の目的に応じて,第1載荷段階の圧密圧力及び載荷段階の数を決定する。
場合によっては,上記の範囲外の圧密圧力を加えてもよい。また,圧密降伏応力pc(kN/m2)を求め
るためには,通常pcの前後各3載荷段階以上の圧密圧力で載荷することとする。
b) 圧密圧力は,衝撃を与えないように短時間に載荷する。一つの載荷段階で24時間圧密した後,次の載
荷段階に移る。圧密圧力は2秒,又は0.05t50のいずれか小さい方の時間内に規定の圧力になるように
載荷する。t50はその段階の理論圧密度50 %に当たる時間である。
なお,24時間を経過しても一次圧密が終了しない場合は,一次圧密終了が確認できるまで圧密時間
を延長する。ただし,過圧密領域で,短時間に圧密の終了が確認できた場合は,24時間を経過する前
に次の段階に移ってもよい。
c) 各載荷段階の載荷直前の変位計の読みdi(mm)を記録する。
d) 変位計の読みd(mm)は,圧密量−時間の関係を滑らかな曲線で描くことのできるような経過時間ご
とに記録する。
なお,変位計の読みを測定するときの経過時間は,次の例を参考にする。
3 s,6 s,9 s,12 s,18 s,30 s,42 s,1 min,1.5 min,2 min,3 min,5 min,7 min,10 min,15 min,
20 min,30 min,40 min,1 h,1.5 h,2 h,3 h,6 h,12 h,24 h
e) 圧密降伏応力を超えたとみなせる時点で,水浸容器に水を満たして供試体を水浸させる。それまでの
間は圧密容器を湿った布で覆うなど供試体を乾燥させないようにする。
なお,飽和度の低い試料にこの規格を準用する場合は,供試体を水浸させない。ただし,供試体を
乾燥させないような処理が必要である。
注記1 膨張するおそれのない試料では,第1載荷段階の圧密圧力を載荷後,供試体を水浸させて
もよい。
f) 第1載荷段階の載荷開始から最終載荷段階の測定終了に至る間の最高及び最低室温を記録する。
注記2 試験は温度変化が±4 ℃以下になるように管理された室内で実施することが望ましい。
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6.3 解体
最終載荷段階の測定が終了した後,圧密容器から供試体全量を蒸発皿に取り出して(110±5) ℃で質量が
一定になるまで炉乾燥し,供試体の炉乾燥質量ms(g)をはかる。
なお,飽和度の低い供試体の試験後の飽和度を求める場合には,供試体が吸水しないように除荷及び解
体し,供試体全量の湿潤質量を測定してから炉乾燥し,試験後の含水比を測定する。
7 計算
7.1 供試体の初期状態
初期状態の供試体の含水比w0(%),間げき比e0及び飽和度Sr0(%)は,次の式によって算出する。
(mT mR ) s
w0 100
ms
H0
e0 1
s
w0 s
S0r
e0 w
ms ms
Hs
sA sD2 / 4
ここに, w0 : 初期含水比(%)
e0 : 初期間げき比
Sr0 : 初期飽和度(%)
mT : 圧密前の供試体及び圧密リングの質量(g)
mR : 圧密リングの質量(g)
ms : 供試体の炉乾燥質量(g)
H0 : 供試体の初期高さ(cm)
Hs : 供試体の実質高さ(cm)
A : 供試体の断面積(cm2)
D : 供試体の直径(cm)
ρs : JIS A 1202によって求めた土粒子の密度(g/cm3)
ρw : 水の密度(g/cm3)
なお,e0の代わりに体積比f0を用いてよい。f0は次の式によって算出する。
H0
f0
Hs
ここに, f0 : 初期体積比
7.2 圧密量-時間の関係
7.2.1 各載荷段階の圧密量と時間との関係
各載荷段階の圧密量と時間との関係は,次の手順で整理する。
a) 次の方法によって,理論圧密度0 %に当たる変位計の読みd0(mm),理論圧密度100 %に当たる変
位計の読みd100(mm),及び理論圧密度90 %に当たる時間t90(min)又は理論圧密度50 %に当たる
時間t50(min)を求める。
なお,飽和度の低い試料にこの規格を準用する場合には,d0,d100,t90又はt50を求めない。
注記 過圧密領域では,d0,d100,t90又はt50を強いて求める必要はない。
――――― [JIS A 1217 pdf 9] ―――――
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1) √t法(図5参照)
図5−√t法による整理の例
1.1) 縦軸に変位計の読みd(mm)を算術目盛に,横軸に経過時間t(min)を平方根目盛にとってd−
√t曲線を描く。
1.2) −√t曲線の初期の部分に現れる直線部を延長してt=0に当たる点を初期補正点として,この点の
変位計の読みをd0(mm)とする。
1.3) 初期補正点をとおり,1.2)で求めた直線の1.15倍の横距をもつ直線を描き,d−√t曲線との交点を
理論圧密度90 %の点とし,この点の変位計の読みd90(mm)及び時間t90(min)を求める。
1.4) 100は,次の式によって算出する。
d100 10 (d d0 ) 0
90
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ここに, d100 : 各載荷段階の理論圧密度100 %に当たる変位計の読み
(mm)
d90 : 各載荷段階の理論圧密度90 %に当たる変位計の読み
(mm)
d0 : 各載荷段階の理論圧密度0 %に当たる変位計の読み
(mm)
2) 曲線定規法 1)で整理したときに初期の直線部が求めにくい場合には,この方法によって整理する
(図6参照)。
図6−曲線定規法による整理の例
2.1) 縦軸に変位計の読みd(mm)を算術目盛に,横軸に経過時間t(min)を対数目盛にとってd−log
t曲線を描く。
――――― [JIS A 1217 pdf 10] ―――――
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JIS A 1217:2009の国際規格 ICS 分類一覧
- 13 : 環境.健康予防.安全 > 13.080 : 土質.土壌学 > 13.080.20 : 土壌の物理学的性質
JIS A 1217:2009の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISA1202:2020
- 土粒子の密度試験方法
- JISA1203:2020
- 土の含水比試験方法