ジオ・ラボ中部は地盤材料試験のプロフェッショナル集団です。

試験概要・設備

代表的な試験概要

物理試験

土粒子の密度試験(JIS A 1202,JGS 0111)

概要
  • 土粒子の質量と体積を測定し,土粒子の単位体積(1㎤)あたりの質量を求める
  • 間隙比や飽和度の算出,粒度試験の沈降分析試験における土の質量百分率や粒径、ゼロ空気間隙曲線などの計算に用いる
  • 圧密試験における供試体実質高さHsの算定に適用
対象
  • 9.5mmふるいを通過した土を対象
  • 高有機質土のような9.5mmふるいを通過しにくい有機繊維はすりつぶして用いる
求まる定数
  • 土粒子の密度(ρS)
備考
  • ホットプレート法を適用して高品質な土粒子の密度をご提供(ホームページ参照)

土の含水比試験(JIS A 1203,JGS 0121)

概要
  • 土の状態にはさまざまあり,水分の多い場合はドロドロで,少ない場合はサラサラまたはカチカチの状態となる
  • 締まり具合やすき間(間隙)の大小で硬さ・圧縮性が変化する
  • 含水比試験結果は,多くの地盤工学的特性の推定に利用
対象
  • ほぼすべての土で試験が可能
求まる定数
  • 含水比(w)
備考
  • 試験目的および試料の最大粒径に応じて,必要な試料の量の目安があることに留意

土の粒度試験(JIS A 1204,JGS 0131)

概要
  • 土を構成する土粒子の粒径の分布状態を粒度といい,土粒子径の分布状態を全質量に対する百分率で表した粒径加積曲線で表す
  • 試料は,2mmふるいの残留分に対しふるい分析を適用し,通過分については沈降分析を適用
  • 沈降分析後の試料に対し,0.075mmふるいの残留分についてはふるい分析を実施
対象
  • 75mm未満の土粒子から構成される土を対象
  • 高有機質土以外の全ての土を対象としている
求まる定数
  • 主に土の工学的分類に適用
  • 透水性の判断:D20を用いたクレーガー式やD10を用いたヘーズン式の適用
備考
  • 液状化強度の推定:平均粒径D50や細粒分含有率のFCなどから推定
  • 電磁式ふるい振とう機を準備(ホームページ参照)

土の液性限界・塑性限界試験(JIS A 1205,JGS 0141)

概要
  • 液性限界wL:土が塑性状態から液状に移るときの含水比(試験方法では,流動曲線において落下回数25回に相当する含水比)
  • 塑性限界wP:土が塑性状態から半固体状に移るときの含水比(試験方法では,土をひも状にし直径3mmになった段階でひもが切れ切れになったときの含水比)
対象
  • 試験に用いる試料は0.425mmふるいを通過した土と規定
求まる定数
  • wL:液性限界、wP:塑性限界
  • lP:塑性指数(=wLwP)
備考
  • 主に細粒土を対象にした試験であり,粗砂や礫が含まれると試験が実施しにくい

力学試験

一軸圧縮試験(JIS A 1216,JGS 0511)

概要
  • 拘束圧の作用しない状態で自立する供試体に対して一軸圧縮強さを求め、その試料が原位置にあった状態での非排水せん断強さを推定
  • 直径φ=3.5~5.0cm,高さ=直径の1.8~2.5倍に成形した円柱形供試体に,1分間に供試体の高さの1%の圧縮ひずみが生じる割合を標準として連続的に圧縮を加える
対象
  • 乱れの少ない粘性土を対象とするが,練返した試料,締固めた土も対象とする
  • 自立する砂質土,改良土などの供試体にも準用
求まる定数
  • 一軸圧縮強度(qu)、粘着力(c=qu/2)、変形係数(E50)
備考
  • 4連同時載荷可能な設備を準備

三軸圧縮試験(UU:JGS 0521,CU:0522,CU:0523,CD:0524)

概要
  • 供試体を三軸セル内に設置し,セル圧一定の元で,軸圧縮力・軸変位等を測定する
  • 圧密時とせん断時の排水条件および間隙水圧測定の組合せで4種類の試験(UU,CU,CU,CD)を規定している
対象
  • 粘性土,中間土,砂質土,礫質土
求まる定数
  • 土のせん断強さ(粘着力(c),内部摩擦角(φ))
  • 強度増加率 m=sU/p(全応力)
備考
  • 4連同時載荷可能な設備を4台(通常径)準備
  • 採取試料に併せて,各種ペデスタルを準備

段階載荷による圧密試験(JIS A 1217,JGS 0411)

概要
  • 土を一次元的に,かつ段階載荷によって排水を許しながら圧密し,圧縮性と圧密速度に関する定数を求める試験
  • 本基準の段階載荷とは,一つの圧密圧力における圧密時間を24時間とし,荷重増分比1で順次段階的に載荷する方法(多段階圧密試験にも対応)
対象
  • 飽和した細粒分を主体とした透水性の低い飽和土
  • 細粒分を主体とした飽和度の低い土の圧縮性を求める場合にも適用
求まる定数
  • 圧密降伏応力pC,圧縮指数cC,体積圧縮係数mV,圧密係数cV,透水係数k
  • e-log p曲線など
備考
  • 沖積粘性土:載荷荷重=1,256kN/㎡まで載荷
  • 洪積粘性土:載荷荷重=2,512kN/㎡まで載荷を基本とする

定ひずみ圧密試験機(JIS A 1227,JGS 0412)

概要
  • 供試体を片面排水条件下で,一定のひずみ速度で連続的に軸圧縮して,圧縮性と圧密速度に関する定数を求める
  • 通常の圧密試験に比較して,試験時間が短い(4日程度)
対象
  • 超軟弱粘土~硬質粘土まで適用範囲は広い
求まる定数
  • 圧密降伏応力pC,圧縮指数cC,体積圧縮係数mV,圧密係数cV,透水係数k
  • e-log p曲線など
備考
  • 通常の圧密試験では圧密圧力が大きくなる深度(概ね1MPa以上)で,圧密降伏応力(pC)の信頼性が低くなることから開発された試験

動的試験,岩石試験

土の繰返し非排水三軸試験(JGS 0541)

概要
  • 一定拘束圧で圧密した4つの供試体に,所定のせん断応力を繰返し載荷し,軸差応力,軸ひずみ,過剰間隙水圧を測定
  • 供試体の軸ひずみが,1~5%および過剰間隙水圧比が95%になる繰返し応力振幅比と繰返し回数の関係を求める
対象
  • 主として飽和砂質土
求まる定数
  • 液状化強度=載荷回数20回に相当する繰返応力振幅比
備考
  • 繰返し回数が200回程度を超えるか,軸ひずみが5%以上になったら終了

繰返し三軸試験(JGS 0542)・繰返しねじりせん断試験(JGS 0543)

概要
  • 一定拘束圧で圧密した供試体に非排水条件で,一定振幅かつ対称な繰返し軸荷重(繰返し軸変位)を一定の周期で加える
  • 軸荷重を増加させ繰返し載荷し,繰返し軸差応力振幅と繰返し軸ひずみ振幅から等価ヤング率,軸差応力と軸ひずみの履歴曲線から履歴減衰率を求める
  • 中空ねじりせん断試験では,排水または非排水条件のもとで変形特性を求める
対象
  • 砂質土,粘性土,礫質土,軟岩,改良土など
求まる定数
  • 初期せん断弾性定数:G0
  • せん断弾性定数とひずみの関係:G/G0~γ曲線
  • 履歴減衰率とひずみの関係:h~γ曲線

注)繰返し三軸試験では、等価ヤング率Eeqから,ポアソン比を仮定して上記の定数を算出

備考
  • 繰返し載荷中は非排水,次のステージに移行前に供試体を排水にする

岩石の一軸圧縮試験(JIS M 0302,JGS 2521)

概要
  • 成形した岩石供試体の長軸方向に載荷し,圧縮強さ,静弾性係数,静ポアソン比を測定する
  • 供試体の直径は5cm,高さ10cmを標準(高さは直径の2倍を標準)として適用
対象
  • 硬岩から軟岩までの岩石,および岩石質地盤材料に適用
求まる定数
  • 拘束を受けない状態で圧縮される際の岩石の静的な強度(qu),弾性的性質を求める
備考
  • 変形係数,ポアソン比を測定する場合は,供試体側面にひずみゲージを貼付して計測する

パルス透過法による岩石の超音波速度試験(JGS 2110)

概要
  • 超音波パルスを用いて,成形した岩石片中を伝播する弾性波(P波・S波)速度を測定する
  • 通常圧縮強度試験用の試料(供試体の長さは5~20cm程度)を採用する
対象
  • 円柱または直方体に成形された岩石試料を対象とする
求まる定数
  • P 波速度のみ計測した時:Vp(P波伝搬速度)
  • S 波速度も計測した時:Vs(S波伝搬速度), νd(動ポアソン比),Ed(動弾性係数),Gd(動せん断弾性係数)
備考
  • 供試体長さは直径の0.5~2.5倍程度
  • 風化が激しく軟弱な試料の測定は困難

材料試験

四連式中型三軸圧縮試験 (UU:JGS 0521,CU:0522,CU:0523,CD:0524)

概要
  • 供試体を三軸セル内に設置し,セル圧一定の元で,軸圧縮力・軸変位等を測定する
  • 圧密時とせん断時の排水条件および間隙水圧測定の組合せで4種類の試験(UU,CU,CU,CD)を規定している
  • 各種の直径に対する試験φ=75,80,100,150mmに対応可能
対象
  • 主に粗粒土を対象(最大礫径φmax≦30mm)
求まる定数
  • 土のせん断強さ(粘着力(c),内部摩擦角(φ))
  • 強度増加率 m=sU/p(全応力)
備考
  • セル4台同時載荷可能

大型三軸圧縮試験(UU:JGS 0521,CU:0522,CU:0523,CD:0524)

概要
  • 供試体を三軸セル内に設置し,セル圧一定の元で,軸圧縮力・軸変位等を測定する
  • 圧密時とせん断時の排水条件および間隙水圧測定の組合せで4種類の試験(UU,CU,CU,CD)を規定している
  • 各種の直径に対する試験φ=200,300mmに対応可能
対象
  • 主に粗粒土を対象(最大礫径φmax≦60mm)
求まる定数
  • 土のせん断強さ(粘着力(c)),内部摩擦角(φ))
  • 強度増加率 m=sU/p(全応力)
備考
  • 単軸載荷可能,セル3台

締固め試験(JIS A 1210,JGS 0711)

概要
  • 含水比を変化させた土を締固めることで,最大乾燥密度と最適含水比を求める試験
  • 突固め方法の呼び名:A,B,C,D,E法の5種類
  • 組合せの呼び名:a(乾燥法で繰返し),b(乾燥法で非繰返し),c(湿潤法で非繰返し)
  • 突固めの方法には2.5kgランマーと4.5kgランマー,モールド内径10cmと15cm,突固め回数や層数等に違いがあり,全部で15種類の組合せ
対象
  • 19mmふるいを通過した土(A,C,D法)
  • 37.5mmふるいを通過した土(B,E法)
求まる定数
  • 土の密度と含水比との関係を把握するため(土の締固め特性の把握)
備考
  • 締固め曲線において乾燥密度の最大値を最大乾燥密度(ρdmax),それに対応する含水比を最適含水比(Wopt)(%)

CBR試験(JIS A 1211,JGS 0721)

概要
  • CBR:California Bearing Ratio(路床土支持力比)
  • 路床や路盤の表面に直径5.0cmのピストンを2.5mmまたは5.0mm貫入させたときの荷重を,標準荷重に対する百分率で表したもの
  • 設計CBRは,アスファルト舗装の厚さのために求められるCBR値
  • 修正CBRは,路盤の所定の締固め度に対するCBR値
対象
  • 設計CBR,修正CBR:モールド内に突固めた土の供試体(37.5mmふるい通過分)及び,モールド内に採取した乱さない土
求まる定数
  • 路床:設計CBR値
  • 路盤:修正CBR値
備考
  • 設計CBR:2供試体/1試料の作製には含水比測定試料も含め約10kg必要
  • 修正CBR:最適含水比用に約30kg,CBR 用に約45kg.合計約75kg 必要

試験設備一覧

種別 土質試験名称 メ  ー  カ  ー 種   類 ・ 仕   様 ・ 規   格 台 数
物理 電子天秤 カールツァイス㈱ ザルトリウスL420S他(H24年度1台新旧交換) 8台
電子天秤(6kg、10kg) カールツァイス㈱ ザルトリウスMSE12201S、ENTRIS6202-1S 各1台
電気乾燥機 ㈱協和精機 大型ステンレス製100型4.5kw 200V 小型鉄製45型 1.2kw 100V 5台
蒸留水発生装置 星和理工㈱ 3ℓ/h  2kw 100V 1台
ふるい振とう機 ㈱レッチェ AS200 デジット;H27年度に1台増設 2台
デジケーター 佐藤真空機械工業㈱ φ380mm 真空ポンプ付 0.2kw 100V 4台
pHメーター 堀場製作所㈱ F-52S(電極9611-10D付) 1台
遠心含水当量試験機 国産遠心器㈱ H-60 型 300 r.p.m 1台
電気炉 ISUZU製作所㈱ NMF 12DK NA ×1150℃ 1kw 100V 1台
電子天秤 ㈱イリエ CPA423S 1台
メガホットプレート ㈱イリエ 土粒子の密度試験用に新設 2台
恒温恒湿器(LHU-123) エスペック(株) 温度範囲(-20 ~+85℃)/ 湿度範囲(40 ~ 95% rh) 1台
一軸
三軸
GeoAsia用試料作成機 ㈱誠試工 一次圧密用試料作成器 1台
自立用負圧モールド ㈱誠試工 名大-GEOASIA用供試体作成モールド 1台
試料押出し機 田辺産業㈱ 縦型油圧式 (φ50,75,85mm )200V (H21年度新規更新) 1台
試料成形機 ㈱誠研舎 ユニバーサルトリマー φ35mm~φ100mm 3台
ステンレス切出機 ㈱丸東製作所 シンウォールチューブ切断機 1台
一軸供試体成形機 竹内鉄工所 φ=30mm,50mm対応型 1台
一軸圧縮試験機 ㈱丸東製作所 SG-2033B手動・電動兼用(H20年度に1台増設) 4台
軟岩用一軸圧縮試験機 ㈱マクロス TS-461 100kN 2台
三軸圧縮試験機 ㈱丸東製作所 4連同時載荷型 1台
三軸圧縮試験機 ㈱誠試工 4連同時載荷型 (詳細ニューマークD法に適用した設備を増強) 1台
三軸圧縮試験機 ㈱誠試工 4連同時載荷型 1台
三軸圧縮試験機 テスコ㈱ 4連同時載荷型 1台
三軸試験機動的設備併設 ㈱誠試工 通常の三軸試験,液状化試験,変形試験を切替で使用可能 1台
不飽和三軸試験機 東京試機工業 1セル型(載荷容量:10kN、載荷速度:0.01~10mm/min) 1台
供試体VpVs測定器 基礎地盤コンサルタンツ㈱ 詳細ニューマークD法に対応した上記試験機に増設 1台
一面せん断試験機 ㈱マルイ 三笠式電動型 φ60mm 200kN 1台
圧密 圧密試験機 テスコ㈱ 10連式 φ60mm全自動・空圧式×4台 (H24年度で更新完了) 40台
同上,高圧圧密試験化 テスコ㈱ 同上の内,4連を高圧化完了(φ=60mm) (内4台)
定歪み圧密試験機 テスコ㈱ データロガー,自動計測システム込 2台
動的 繰返し中空ねじり試験機 ㈱誠研舎・㈱誠試工 DTC-199(空圧化)に精度向上のためにアンプ1台新旧交代 1台
中空ねじり試験二重負圧化 ㈱誠試工 日本学術振興会研究(小高先生)協力のために精度向上 1台
繰返し三軸試験機 ㈱誠研舎・㈱誠試工 DTC-317液状化・動的変形試験,
間隙水圧計・変位計・増幅器の更新(H22-23)
1台
同上_三軸セル新旧交換 ㈱誠試工 4セル・2重負圧化可能 4台
Ko圧密三軸試験機 ㈱誠研舎 DTC-298 1台
LDT試験器 ㈱誠試工 微少ひずみ領域の高精度化 1台
各種ロードセル ㈱共和電業、㈱誠試工 防水型ロードセル7台,ロードセル4台 11台
PN型精密空気圧試験機 長野計器 精密圧力計(圧力計の検査・校正用) 1台
材料 3連式透水試験機 テスコ㈱ 定水位・変水位透水試験機-3連式 1台
透水試験用真空ポンプ 佐藤真空㈱ 到達圧力=6.7Pa(G.B.弁開時)(※従来機故障出新旧交換) 1台
保水性試験機 テスコ,竹内鉄工所 マイターボックス(φ=50.3mm,35mm) 2台
ハイパワーミキサー ㈱丸東製作所 従来機の故障に伴う新旧交換,供試体作成に活用 1台
CBR試験機 ㈱丸東製作所 SH-44型 2台
自動突き固め装置 ㈱マクロス TS-221 モールドφ100 3個 φ150 60個 1台
岩石 耐圧試験機 ㈱東京衡機製作所 油圧式1000kN 1台
岩石切断機 精研ダイヤモンド工業㈱ SKS0625HO φ300,460mmダイヤモンドブレード 1台
小型平面研磨機 ㈱丸東製作所 ML-101 φ200mm 0~600回/min 1台
コアー供試体成形機 ㈱鈴木鉄工所 φ35mm,50mmダイヤモンドビット 1台
超音波伝播速度測定器 応用地質㈱ ソニックビュアSX,P波200~500kHz,S波100kHz 1台
静ヒズミ測定器 ㈱東京測器研究所 TDS-301・302 5台
動ヒズミ測定器 ㈱共和電業 DPM-951A 2台
中容量三軸試験機 ㈱誠研舎 静的中圧三軸試験 1台
中容量三軸パネル作成 ㈱誠試工(H25~26年度) 中空ねじり試験機との分離により並行試験可能化完成(増圧器含む) 1台
同上DV付増幅器6台,PC ㈱誠試工 岩石試験機と分離し,同時作業可能化 1式
その他 太陽光発電システム イオンリテール+京セラ 発電容量33.54kW(215W×156枚) 1式
防犯カメラ・レコーダ ㈱NSS フルHD(1920×1080)解像度カメラ(NSC HD6042,6041),4CH録画 1式
ポータブルマイクセット 日本ビクター㈱ 増設した会議室での使用 1式
プロジェクター EPSON EB-1940W(4200ルーメンス) 1台
ジオ・ラボ中部サーバー ムラテック(NPB-7350 4TB) NEC-HDD(1TB)を更新 1式
材料試験名称 メ  ー  カ  ー 種    類 ・ 仕    様 ・ 規    格 台 数
大型自動突固め試験機 ㈱丸東製作所 ランマーW:100kN,φ:10cm,落下高45cm,
モールドφ30cm×35cm,φ30cm×60cm
1台
大型振動締固め試験機 ㈱丸東製作所 機械式,サイン波,0.1G~5G,振巾0.1~1.0mm,
モールドφ30cm×35.4cm,φ30cm×60cm
1台
大型三連三軸圧縮試験機 ㈱丸東製作所 油圧サーボ方式,3圧力室,軸荷重1500,500,200kN,側圧最大3.0MN/m2 1台
供試体寸法φ30cm×h60cm及びφ20cm×h40cm間ゲキ水圧計,ヒズミ制御
応力制御可 内・外体積測定可能,(H23:油圧サーボメンテ)
中型四連三軸圧縮試験機 坂田電機㈱ 2重円筒式,4圧力室,φ10cm×h20cm,φ7.5cm×h15cm,ヒズミ制御,応力制御 1台
軸荷重20kN,5kN,電気式間隙水圧式(H19年度:載荷装置増設で,
3連同時試験可能 → H27年度1台載荷枠増設で,4連同時載荷可能)
中型三軸試験
-セル新旧交換
㈱誠試工 中型三軸セルの老朽化対策を実施し,精度向上に寄与 4台
中型用試料成形機 坂田電機㈱ 油圧式供試体作成(φ10cm×h20cm用) 1台
中型三軸試験機
ホイストチェーン
㈱誠試工 三軸セル吊り上げチェーン 4台
中型三軸試験機パネル交換 ㈱誠試工 4セルのパネル新旧交換 4台
大型透水試験装置 ㈱丸東製作所 モールドφ30cm×h35.4cm,V=25ℓ,変水位法・定水位法可 5台
大型圧密透水試験機 谷藤機械㈱ モールドφ30cm×h12.5cm,油圧ジャッキによる載荷,500~1200kN/m2 1台
圧密透水試験機 ㈱丸東製作所 モールドφ20cm×h7.5cm,  20~1000kN/m2 4台
電子吊り秤 トヨタL&F 秤量:10kN,目量:5N,自重:66~70N 1台