現場密度計

 

現場密度計


現場密度計とは

現場密度計は、土の単位体積を乾砂で置き換えて、土の体積を間接的に計測する計測機です。日本道路公団規格に準じた現場密度計もあります。また、土が締め固められたときの乾燥密度と含水比の関係を求める突き固め装置やRI計器水分密度計があります。

管理が正しくなければ強度が保てない盛土

盛土は、さまざまなところで使われています。適用範囲に違いはあるものの、施工内容としては大きな違いはなく、土砂を搬入してならし、締固めするのが工程です。これを必要な高さまで繰り返していくのが基本となります。そのため、施工方法がしっかりとしていなければ、安定性や強度などが弱いまま高さだけが出るようになってしまいます。道路土工施工指針にも記載されていますが、均等に敷きならされていなければ、盛土は安定しません。いきなり厚く敷均ししても、締固めは不十分となり、あとから圧力沈下などが起きます。密度不足によって、不同沈下などにもつながる恐れがあります。
勾配を配慮しつつ、排水も考慮できれば、強固な盛土に仕上がっていきます。どこまでいけば要求を満たすのか、完成形を想定しながら作り上げていかなければいけません。含水したときに、空気間隙か飽和度が小さい状態を作れるかが大切です。
土は、土の粒子と空気、水から構成されていきます。空気間隙や飽和度が小さくなれば、それだけすき間が少なくなり、水が侵入するすき間を作りません。しかし、どの材料を使ったとしても、締固めに関する施工方法や使われている機材で差が出てきます。最適な含水比や最大乾燥密度などの問題をクリアできるように管理をしていかなければいけません。現場密度計などを使うのもそのひとつであり、正しい使い方で管理する必要が出てきます。

現場密度計中古計測機器一覧

※オプション機材につきましては、「在庫お問合せ」よりお問合せくたさい。
コード機材名称 型番メーカー名お問合せ
me0523 突固め試験器 S171 S171 西日本試験機
me0522 現場密度測定器<突砂法> S209b S209b 西日本試験機
me0521 現場密度測定器<突き砂法> S209a S209a 西日本試験機
me0520 現場密度測定器 S207 S207 西日本試験機
※オプション機材につきましては、「在庫お問合せ」よりお問合せくたさい。
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コード機材名称 型番/メーカー名お問合せ
me0523突固め試験器 S171S171
西日本試験機
me0522現場密度測定器<突砂法> S209bS209b
西日本試験機
me0521現場密度測定器<突き砂法> S209aS209a
西日本試験機
me0520現場密度測定器 S207S207
西日本試験機
※オプション機材につきましては、「在庫お問合せ」よりお問合せくたさい。


盛土に対するJIS規格

盛土は、乾燥密度が高くても実際には強固であると判断できません。締固めが90%に達していたとしても、自然の状態よりも水が侵入して膨張することで強度は劣ってしまうためです。そのため、品質を管理して確認しなければいけません。管理試験方法にはいくつかありますが、砂置換方法が一般的です。現場密度計の使い方のひとつで一般的に使われており、ほかにもRI法やカッター法があります。乾燥密度と締固め試験の最大乾燥度を比較したときに規定以上になるかが重要です。最適含水比の範囲に入るかどうか確認していきます。問題点は、自然含水比です。粘性土は施工含水比の規定上限を超えている場合があり、この場合には最適含水比を利用する試験方法は適していません。
盛土などの密度を求めるのが、砂置換封土密度試験ですが、日本工業規格JISA1214に規定されています。現時点での土の体積を測定するのが最も適正ですが、直接測定するのは、現実的に不可能です。そこで、土の体積を別のものに置き換える方法が考えられました。砂置換法もそのひとつで、試験体を採取し、ここから質量を求めます。さらに、掘った試験孔に対して砂を充填し、この質量から体積が求められます。この堆積を利用して、土の密度を計っていくことが、現場密度計の使い方です。
重要なのは、現位置の土の密度は図れますが、最大粒形が53mm以下の地盤に限られます。試験機を設置するため、孔の壁が壊れてしまうような状態では、試験自体ができません。

試験方法と構造

砂置換法に使われる現場密度計は、大きく分けると上部に取り付けて使うジャーと本体部分となるアタッチメントで構成されています。各構成部品のサイズは決められており、砂を入れるためのジャーは約4L、高さは200mmとなっています。ジャーの先端は、アタッチメントに接続します。アタッチメントは、複数の構造が組み合わさった金属製のものとなっています。ピクノメータートップでジャーを接続でき、下端部はバルブガイドがあります。漏斗の下部にあるベースプレートは皿状の金属板ですが、漏斗の内径と同じ穴があけられている板を使用しなければいけません。
砂は、規定されている標準網ふるいにかけたものを使います。2mm寸法の穴を通過し、水洗いして十分に乾燥したものを使うことが決められています。試験の精度を上げるため、ひょう量、感量共に、指定された性能以上のものが必要です。含水比測定器具はJISA1203に規定があるため、この条件にあったものを使用します。
使い方は、測定器を組みたて、質量を計り、漏斗を上向きにしてバルブを開きます。漏斗の上から水を入れます。空気が残らないようにし、バルブを開けて水を捨て、内部をよく吹いて乾かすことが必要です。この質量を計り、温度も計測して、体積を計算しますが、これを3回測定して最小値と最大値が規定以下になるようにします。
試験用の砂の密度も測り、校正して利用します。試験孔から掘り出した土の質量を計り、試験孔の体積を測定して求めたのちジャーとピクノメータートップの体積を計算しなければいけません。砂の密度を導き出し、土の密度を計算すれば試験は終了です。試験自体にも知識と経験が求められる現場密度計ですが、購入の際には中古製品を取り扱っている業者もあります。使用して試してみたいのであれば、新品ではなく中古を購入するのもひとつの方法です。

現場密度計の計測機器で利用されている用途

利用された機材用途
突固め試験器 S171転圧コンクリートの供試体作成



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