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土の液性・塑性限界試験って何?

土は含まれる水分によって状態が変わる、特に粘土分やシルト分を多く含む土(細粒土)は
田んぼのようなドボドボの状態から、天気の続いたグランドのような硬い状態まで様々です。

水分を多く含み流動化を生じた液状の土は、含水比(水分量)が下がってくると、塑性状態 となり、さらに含水比が下がると半固体状・固体状へと変わっていきます。
そこで、施工現場の土が今現在どのような状態かを表す1つの方法として、液性限界・塑性限界 収縮限界という考え方が使えます。
「土質試験の方法と解説」 (発行:社団法人地盤工学会)によると次のように定義されています。

液性限界 : 塑性状態から液状に移る時の含水比 WL(%)
塑性限界 : 塑性状態から半固体状に移る時の含水比 WP(%)
収縮限界 : 含水量をある量以下に減じても土の体積が減少しない状態の含水比 WS(%)

実際の試験では、加水調整した試験試料を黄銅皿に最大厚さ1cmになるよう盛り付け溝を切り、 皿を1秒に2回の速さで、硬質ゴム台に高さ1cmの落下を繰り返し、溝が1.5cm合流したらその時の落下回数と含水比を測ります。落下回数25回の含水比を液性限界とします。

塑性限界は、手でガラス板の上に直径3mmの粘土の紐(ひも)を作成、作成できたら紐をまとめて 3mmの粘土の紐(ひも)を作成、これを繰返し、試料が乾燥してきて粘土紐が切れ切れになるまで行います。切れきれになる時の含水比が塑性限界となります。

参考までに、見かけの状態を示してみると次のようです (あくまでも参考ということで・・・)  
液状 : 田植え時の田んぼの状態 
液性限界 : 少し硬めのソフトクリ-ム状、小麦粉に水を混ぜたやや硬めのテンプラの衣状
塑性状態 : 小学校の工作で使う粘土状、手打ちうどんの粉を練っている状態 
塑性限界 : 手打ちうどんの粉を練るときに、手についた干からびかけた物状態

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