Microsoft PowerPoint - Soil_Mechanics_lec4_2

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りさこきせんばる
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土のコンシステンシー単位質量の粘土粒子が保持しうる水分 :f( 比表面積吸着水層の厚さ ) テキスト 13~32p

強度無し今週のデモ土のコンシステンシー : 水分量によって変化する土 ( 細粒土 ) の変形や流動に対する抵抗の度合 18 液性限界試験キャサグランデ

5% 土の体積コンシステンシー限界アッターベルグ限界 (Atterberg limits) 液体半固体固 (liquid) (solid) 体

収縮限界 :w s 先週デモ 10 液性限界試験キャサグランデ法フォールコーン法塑性限界試験直径 3mm のひもがボロボロ 1 溝切り後の状態

mm 貫入量 :d 含水比 w (%) w L =69.7% 流動曲線 11.5mm 貫入量 d=11.

1 土のコンシステンシー単位質量の粘土粒子が保持しうる水分 :f( 比表面積吸着水層の厚さ ) テキスト 13~32p 含水比が土の分類の指標となりうる粘土に含まれている水 : 1 吸着水 : 粘性大せん断抵抗あり 2 自由水 ( 吸着水の外側 ): 強度無し今週のデモ土のコンシステンシー : 水分量によって変化する土 ( 細粒土 ) の変形や流動に対する抵抗の度合 18 液性限界試験キャサグランデ (Casagrande) 法含水比 w (%) 傾き : 流動指数 f 1 流動曲線 w L =62.5% 土の体積コンシステンシー限界アッターベルグ限界 (Atterberg limits) 液体半固体固 (liquid) (solid) 体 (plastic) w s w p w L 含水比液性限界 :w L (liquid limit) 塑性限界 :w p (plastic limit) 収縮限界 :w s 先週デモ 10 液性限界試験キャサグランデ法フォールコーン法塑性限界試験直径 3mm のひもがボロボロ 1 溝切り後の状態 25 logn 溝底部の土が 15mm 合流した時の落下回数 :N 2 液性限界試験フォールコーン法コーン : 全体質量 :60g 角度 :60 高さ mm 貫入量 :d 含水比 w (%) w L =69.7% 流動曲線 11.5mm 貫入量 d=11.5mm の含水比 3 ASTM 15 土質分類粘性土 [Cs] 塑性図で分類粘性土の中シルト {M} 粘土 {C} 大 A 線 ASTM 小 17 乾 (CH) B 線透燥水強性小さ大 (CL) (MH) A 線 : =0.73(w L -) 小大 B 線 :w L =50 (ML) 圧縮性塑性図 (plasticity chart) シルト (ML) シルト (MH) 粘土 (CL) 粘土 (CH) 塑性指数 : =w L -w p (plasticity ndex) p 大 : 可塑性の範囲大 ( 粘土分大 ) 砂分礫分表示粒度分布 5%~15% 混じり ( 例 :ML-S) 15% 質 ( 例 :CHS) 4

2 有機質土と火山灰質粘性土の中有機質土 [O] ASTM 16 火山灰質粘性土 [V] 高有機質土 [t] 有機質土 {O} 火山灰質粘性土 {O} 高有機質土 [t] 有機質土 (OL) 有機質土 (OH) 有機質火山灰土 (OV) ( 有機質火山灰質 ) 火山灰質粘性土 (VL) 火山灰質粘性土 (VH 1 ) (Ⅰ 型, 50% w L <80%) 有機質火山灰土 (VH 2 ) (Ⅱ 型, w L 80%) 未分解で繊維質 : 泥炭 (t) 分解が進み黒色 : 黒泥 (Mk) 砂分礫分表示粘性土と同じ 5 土の構造懸濁状の粘土粒子の配列構造分散構造 : 粘土粒子に働く反発力が均一 (dispersion) 平行に近い配列棉毛構造 : 電荷分布の不均一性 : 端 - 板接触 (flocculation) 中間構造粗粒土配列構造粒度分布 ( 粒径広範囲 : 密度大 ) 粒子の形粗さ土によって密度 ( 間隙比 ) の範囲異なる間隙比 (e) の土のつまり具合を表す指標 : 特に砂質土相対密度 (D r ) (relative density) 密度 d の土淡水中 ( 陽イオン濃度小 )=> 粒子間反発力大海水中 ( 陽イオン濃度大 )=> 反発力小 D r D r e e max e e 100 (%) max min e max : 最大間隙比 e min : 最小間隙比最大乾燥密度 ( dmax ) 試験最小乾燥密度 ( dmin ) 試験 d max( d ( d d max damx d min ) 100 ) (%) 6 コンシステンシー限界と土の力学特性土固有の性質 w L 大 : 含水比大 ( 水を多く含む ) => 圧縮正大, 乾燥収縮大膨潤大 w L 大 : 粒径の細かな粘土分を多く含む => 透水性小活性度 (A): (activity) コンシステンシー指数 ( c ): (consistency index) A 2 m以下の粘土分含有率 (%) 自然含水比 (w n ) の土の性質 wn w 液性指数 ( L ): L (liquidity index) c p wl wn 個々の粘土粒子の界面効果大きいほど柔らかい 1を超える場合がある => 練り返すと液体化 w n >w L 18 鋭敏な土最も極端な粘土 : quick clay 7 lasticity index p :Can Tho :Hai hong :Singapore :Onsoy :isa :Louiseville :shinomaki :Minamihonmoku :Tan An :Bangkok :usan :Drammen :Bothkennar :Ariake :Kumamoto Bay Osaka Bay East Canada B-line (CL) (ML) 塑性図と活性度 Vietnam Southeast Asia Korea North Europe Europe(T.,UK.) (CH) Japan (MH) A-line デモカオリン A-line: p=0.73(w L-) B-line:w L= Liquidity limit w L (%) 粘性土のコンシステンシーの目安種々の粘性土 : 液性限界 (w L ) 塑性限界 (w ) 粘土 ( 沖積層 ) 50~130% 30~60% シルト ( 沖積層 ) 30~80% ~50% 粘土 ( 洪積層 ) 35~90% ~50% 関東ローム 80~150% 40~80% lasticity ndex Tan An Ariake Singapore Drammen Bothkennar Louisevile Haiphong 活性粘土 A f >1.25 Activity1.25 Activity0.75 非活性粘土 A f < Clay Content (<2μm) (%) 砂 (p=0) と粘性土 (p>) の間 0<p<の土中間土 (intermediate soils) 14 8

本日の Technical terms コンシステンシー限界 ( アッターベルク限界 ):consistency limits (Atterberg limits); 液性限界

:plasticity chart; 液性指数 : liquidity index; コンシステンシー指数 :consistency index; 活性度 :activity; 分散

(2) この粘土の自然含水比 w n が 95% であったとして液性指数はいくつか?

収縮限界の体積 10 Standard ractice for Classification of Soils for Engineering urposes Flow Chart

0 Sieve) 75μm 写真の kaolinite の物性 Specific gravity (Gs) 2.61 Liquid limit (w L ) (%) 81.

3 本日の Technical terms コンシステンシー限界 ( アッターベルク限界 ):consistency limits (Atterberg limits); 液性限界 :liquid limit; 塑性限界 :plastic limit; 収縮限界 :shrinkage limit; 塑性指数 :plasticity index; 塑性図 :plasticity chart; 液性指数 : liquidity index; コンシステンシー指数 :consistency index; 活性度 :activity; 分散 :dispersion; 棉毛 :flocculation; 相対密度 :relative density; 中間土 :intermediate soils bentonite kaolinite illite w=100% これから何が言えるか? 乾燥により大きな収縮課題 (6/25): (1) 液性限界 w L =100% 塑性限界 w p =30% の粘性土の分類は何か? (2) この粘土の自然含水比 w n が 95% であったとして液性指数はいくつか? (3) Lisa のクイッククレイのビデオをみて理解したことを列挙せよ乾燥後水を吸収すると膨張特にモンモリロナイトを多く含む土膨張性土 Expansive soil 9 収縮限界の体積 10 Standard ractice for Classification of Soils for Engineering urposes Flow Chart for Classifying Fine-Grained Soil (50 % or More asses No. 0 Sieve) 75μm 写真の kaolinite の物性 Specific gravity (Gs) 2.61 Liquid limit (w L ) (%) 81.0 lastic limit (w ) (%) 32.7 lasticity ndex ( ) 48 写真の Na bentonite の物性 (montmorillonite) Specific gravity (Gs) 2.60 Liquid limit (w L ) (%) 393 lastic limit (w ) (5) 68 lasticity ndex ( ) 325 permeability at e=1.6 透水係数 1.6x10-9 m/sec permeability at e= x10-11 m/sec

4 Standard ractice for Classification of Soils for Engineering urposes Flow Chart for Classifying Organic Fine-Grained Soil (50 % or More asses No. 0 Sieve) 75μm Standard ractice for Classification of Soils for Engineering urposes 325 Bentonite lasticity Chart - Kaolinite llite 4 T (primarily organic matter) peat a soil composed of vegetable tissue in various stages of decomposition usually with an organic odor, a dark-brown to black color, a spongy consistency, and a texture ranging from fibrous to amorphous. 13 砂質土非塑性土 (non-plastic) 中間土 (intermediate soils) 砂と粘土の中間的な性質 8 14 ベントナイト前週の続き 2 種類の粘土カオリナイト (Na montmorillonite) s =2.61g/cm 3 s =2.6g/cm 3 2 種類の粘土異なる含水比水 60g 水 30g M s = 30g V s =M s / s =11.5cm 3 w=0% e=g s w/s r >5.2 V s =M s / s =15.3cm 3 w=75% e>1.96 水 60g 水 30g M s = 15g V s =M s / s =5.8cm 3 e>10.4 M s = g V s =M s / s =7.7cm 3 e> これから何が言えるその挙動を理解するための情報は? 16

5 bentonite (Na montmorillonite) kaolinite 百聞は一見にしかず Seeing is believing. Kaolinite (w p =32.7%, w L =81.0, p =48 ) e~logp= logp c u /p=0.2 ~ 0.24 水 W w =13g 水 W w =23g 水 W w =32g 水 W w =40g 固体 W~0% 半固体 ~ w=33% ~ w p w p < w=57% < w L ~ 液体 w=80% ~ w L 液体 w=100% > w L or 少なくとも 2 試料とも w>w L 液体?? 工学的には完全な液体 17 液性指数 : L コンシステンシー指数 : C L ~0 C ~1.0 1 L ~0.5 C ~0.5 試験法 L ~1.0 C ~0 液性指数 L ~1.5 C ~ カオリン粘土の液性限界試験キャサグランデ法 2 種類の粘土異なる含水比更なる写真ベントナイト => 粒度分布 81 w=0% カオリナイト粒径 (mm) A 2m 以下の粘土分含有率 (%) p w=75%

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<4D F736F F D EBF97CD8A B7982D189898F4B A95748E9197BF4E6F312E646F63> 土質力学 Ⅰ 及び演習 B 班 : 小高担当配付資料 No. 2005.0.8 土の指示的性質土の組成土は, 土粒子の集合体で出来ているが, ツブツブなので, 当然土粒子どうしの間にはスキマができるこのスキマを間隙と呼ぶが, 一般の自然の土の間隙には, 水と空気が入っているただし, 海底の地盤や陸上でも地下水位よりも下の地盤には, 間隙が完全に水に満たされている土もあるこの間隙がすべて水である土を