タカギ土質コンサルタント 
現場密度試験をやったけど、試験結果を計算できない。
計算はしたけど、本当にこの計算方法であってる？
どこか変なところがあったらどうしよう？
ネットで調べてみたけど、エクセルの計算があっているのかよく分からない。
こういった不安や疑問に答える記事です。
本記事で分かる事は以下のとおり。
- 現場密度試験結果の見方が分かる。
- 現場密度試験の結果を計算できる。
本記事は、現役の現場密度試験技術者が書いています。
本記事の図や表は、舗装調査試験法便覧から引用しています。
公益社団法人日本道路協会 舗装調査・試験法便覧（平成31年版）
目次
現場密度試験（砂置換法）の計算方法【計算例も解説】
現場密度試験（砂置換法）データの見方
まずは、現場密度試験のデータの見方から理解しましょう。
下のデータをご覧ください。
現場密度試験は、【3つのポイント】からできています。
- 堀った穴の体積と質量を求める。
- 含水比を求める。
- 締固め度を求める。
堀った穴の体積と質量を求める。
現場密度試験は、堀った穴の体積と質量を求めます。
掘った穴の体積は、デコボコしていますので正確に計測することは難しいです。
そこで現場密度試験は、堀った穴の体積を求めるために砂を使用します。
砂の密度は、概ね1.3～1.6g/cm3です。
密度は、1立方センチメートルの内、何gか？という事です。
つまり砂が何ｇか分かれば、体積も分かるということ。
現場で使用する砂は、事前のキャリブレーション（検定・校正）で試験用砂の乾燥密度を決定しておきます。
例えば、砂が1.376gの時は、体積は1cm3になる。と分かっていれば、質量を計測する事で体積を図る（置換）することができます。
質量は、質量計を使用するだけですので簡単に計測できます。（いわゆる重さをはかるだけです。）
含水比を求める。
含水比は、土の中にある水の質量と、土粒子の質量を比べた時の数値です。
計算式は以下の通り。
水の質量÷土粒子の質量×100＝含水比（％）
含水比を求めておく事で、湿潤土の乾燥質量を計算できます。
現場の土の締固め度を求める。
現場の土の締固め度は、現場密度試験で求めた乾燥密度と、室内土質試験で求めた最大乾燥密度を比べます。
計算方法は以下の通り。
現場密度試験で求めた乾燥密度（g/cm3）÷室内土質試験で求めた最大乾燥密度（g/cm3）×100= 〇〇（％）
現場密度試験【砂置換法】の具体的な計算例
【計算】試験孔の体積を求める。
データシートの順に計算をします。
①容器質量 762.4ｇ
②（試験孔から取り出した湿潤土＋容器）質量 3185.7ｇ
③試験孔から取り出した湿潤土の質量 ②－①＝3185.7－762.4＝2423.3ｇ
④（試験孔から取り出した土の乾燥＋容器）質量 2963.5ｇ＝⑮
⑤試験孔から取り出した土の炉乾燥質量 ④－①＝2963.5－762.4＝2201.1ｇ
⑥ジャーとピクノメータートップに砂を満たした質量 7623.5ｇ
⑦測定器と残った砂の質量 4689.3ｇ
⑧試験孔および漏斗（ロート）とベースプレートに入った砂の質量
⑧＝⑥－⑦＝7623.5－4689.3＝2934.2ｇ
⑨試験孔を満たすのに必要な砂の質量
⑨＝⑧－C＝2934.2－1314.7＝1619.5
⑩試験孔の体積 ⑨÷A＝1619.5÷1.376＝1176.96≒1177.0ｃｍ3
これで試験孔の体積を計算できました。
【計算】含水比を求める。
⑭ ma ⑭＝②＝3185.7
⑭と②は同じ数値です。
つまり、湿潤土と容器の質量を合計した数値です。
⑮ mb ⑮＝④＝2963.5
⑮と④は同じ数値です。
つまり、乾燥土と容器の質量を合計した数値です。
⑯ mc ⑯＝①762.4
⑯と①は同じ数値です。
つまり容器の質量のことです。
⑰ ｗ 含水比（％）
⑭－⑮÷⑮－⑯×100＝（3185.7－2963.5）÷（2963.5－762.4）＝10.1
つまり、水の質量÷乾燥土の質量×100＝含水比（％）です。
【計算】締固め度を求める。
⑪ 湿潤密度
③÷⑩＝2423.3÷1177.0＝2.058.87≒2.059 （ｇ/ｃｍ3）
⑫ 乾燥密度
⑪÷（1+⑰/100）＝2.059÷1.101＝1.87011≒1.870 （ｇ/ｃｍ3）
⑬ 締固め度
⑫÷B×100＝1.870÷1.910×100＝97.9 （％）
B=試料の最大乾燥密度＝1.910 （ｇ/ｃｍ3）
まとめ
いかがでしたか？
現場密度試験（砂置換法）の計算方法が理解いただけたでしょうか？
今後とも、地盤調査に関する記事を書いていきます。
少しでも皆様のお仕事のお役に立てれば幸いです。
Is maximum dry density of sample always 1.910g/cm3?What is the meaning of the C value?
Q1、サンプルの最大乾燥密度は常に 1.910g/cm3 ですか?
A、各材料によって最大乾燥密度は異なります。最大乾燥密度は、締固め試験により求められます。
Q1, Is the maximum dry density of the sample always 1.910g/cm3?
A: The maximum dry density varies depending on each material. Maximum dry density is determined by compaction test.
Q2、C 値の意味は何ですか?
A、Cは、「漏斗とベースプレートを満たすのに必要な砂の質量」です。⑧－Cをする事で、「試験孔を満たすのに必要な砂の質量」が求められます。⑨の下の画像をご覧いただければと思います。
Q2. What is the meaning of C value?
A, C are the “mass of sand required to fill the funnel and base plate”. By performing ⑧-C, the “mass of sand required to fill the test hole” can be determined. Please take a look at the image below ⑨.