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一軸圧縮試験★試験方法や結果の利用についてかんたん解説

一軸圧縮試験

一軸圧縮試験とは、粘性土を円筒形に成形し、供試体の一軸(上下)方向に圧縮力を作用させ、せん断力および粘着力を求める試験です。

非排水の三軸圧縮試験に代わる簡便な試験として利用されます。

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それではさっそく参りましょう、ラインナップは目次からどうぞ!

 

一軸圧縮試験の試験方法

一軸圧縮試験は、JIS A 1216で規定されています。

円柱形供試体に毎分1%の圧縮ひずみが生じる割合で、連続的に圧縮を加えていきます。

圧縮中は、変位計で圧縮量△H(cm)と荷重計で圧縮力p(N)を測定します。

その結果から圧縮応力σ(kN/m2)と圧縮ひずみε(%)を算定して応力−ひずみ曲線を描き、最大圧縮応力から一軸圧縮強さqu(kN/m2)が決まるというわけです。

一軸圧縮試験

試験方法の流れ

①供試体作成し、直径、高さ、断面積の測定(一軸圧縮試験での供試体は以下のルールを守りましょう。)

  • 供試体の寸法は、直径3.5cmまたは5.0cmを標準とする
  • 供試体の高さは直径の2~3倍程度とする
  • ひずみ速度は毎分1%の圧縮ひずみが生じる割合を標準とする

②圧縮試験にて、圧縮量△H、圧縮力pの測定

③応力、ひずみにより、応力-ひずみ曲線の作図より、一軸圧縮強さquを求める

ちなみに一軸圧縮強さquの2分の1(半分)が粘着力cであることが知られています。

粘着力c=qu/2

 

一軸圧縮試験★結果の利用

一軸圧縮試験で得られた結果は、大きく分けて自然地盤か人工的な土かの2つに分類できます。

対象とする試料 試験の目的 結果の利用
自然地盤から採取した乱さない試料 自然地盤の非排水せん断強さを求める 地盤の土圧、支持力、斜面安定などの強度定数に利用する
締固めや化学的処理によって人工的な改良を加えた土 圧縮強さを求める 変形係数、改良効果の判定、改良地盤の安定性の評価に利用する

とくに変形係数とは、地盤のヤング係数で単位はkN/㎡です。

変形係数も一軸圧縮強度を用いて、下式より算定できます。

変形係数(ヤング係数)E= ((qu/2)/ε)×100

E:変形係数

qu:一軸圧縮強度

ε:圧縮応力がqu/2のときの軸ひずみ

ヤング係数とは、材料(地盤)の固さを表す指標の1つ。ヤング係数が大きければ、部材もより固くなり、逆にヤング係数が低ければ、部材は柔らかくなるよ

 

以上です。

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ありがとうございました。

 

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