単位体積質量試験（砂置換法）の試験方法と結果について

【ジャーとピクノメータトップの体積の校正手順】

1. 測定器を組み立て、測定器の質量m1（g）をはかる。
2. 測定器を逆さに立て漏斗を上向きにし、ジャーを下にし、バルブを開く。
3. 漏斗の上側から測定器に水を入れ、気泡が残らないようにジャーとピクノメータトップを水で満たす。
4. バルブを閉じ、漏斗に残った水を捨ててから、乾いた布で測定器の外及び漏斗の内側をよく拭いて乾かす。
5. 水で満たした測定器の質量m2（g）をはかってから、直ちに測定器中の水の温度 t（℃）をはかる。
6. 測定水温に対するジャーとピクノメータトップの体積を計算する。
7. この操作を 3回繰り返して行う。
8. 3回の測定の最大値と最小値の差が5cm3以下のとき、その平均値をジャーとピクノメータトップの体積V1（cm3）とする。最大値と最小値との差が5cm3を超えるときは、差が5cm3以下となるまで操作を繰り返す。

【試験用砂の密度の校正手順】

1. 内部をよく乾かした測定器を水平な面の上に逆さに立て、バルブを閉じる。
2. 試験用砂を漏斗の上端まで入れ、バルブを開いて砂をジャーとピクノメータが満たされるまで入れる。
3. 漏斗中の砂は下部に移動するので、砂面が次第に下がる。その面が常に漏斗の高さの半分以上となるように砂を補う。
4. 砂の移動が止まり、ジャーとピクノメータトップが砂で満たされたら、バルブを閉じて漏斗中に残った砂を捨て、砂で満たされた測定器の質量m3（g）をはかる。
5. 砂で満たされた測定器の質量m3（g）から、測定器だけの質量m1（g）を減じて、測定器中の砂の質量m4（g）を求める。
6. 試験用砂の密度は、上記で得た測定器の体積 V1（cm3）と測定器中の砂の質量 m4（g）から計算によって求める。
7. 操作を3回以上行う。
8. 3回の測定の最大値と最小値の差が、平均値の 0.85 %以内のとき、その平均値を試験用砂の密度ρdsとする。最大値と最小値の差が 0.85 %を超えるときは，規定を満足する校正結果が得られるまで操作を繰り返す。

【漏斗を満たすのに必要な試験用砂の質量の校正手順】

1. 漏斗を満たすために十分な量の試験用砂をジャーにあらかじめ入れておき、バルブを閉じ、測定器と入れた砂の質量m3’（g）をはかる。上記で得たジャーとピクノメータトップに満たした砂の質量m3（g）をm3’（g）とする。
2. 水平においたガラス板の上にベースプレートを置き、その上に漏斗が密接するように測定器を立てる。
3. バルブを開き、ジャーの中の砂を漏斗に入れる。砂の移動が止まってからバルブを閉じる。
4. 漏斗に移動した砂を除き、測定器と残った砂の質量m5（g）をはかる。
5. m3’−m5（g）から漏斗を満たすために必要な砂の質量m6（g）を求める。
6. 操作を3回以上行う。
7. 3回の測定の最大値と最小値との差が、平均値の0.85%以内のとき、その平均値を漏斗を満たすのに必要な試験用砂の質量m6（g）とする。最大値と最小値との差が0.85 %を超えるときは、規定を満足する校正結果が得られるまで操作を繰り返す。

【現場における土の密度測定手順】

1. 地表面に緩んだ土・石・ごみがあれば取り除き、試験箇所の地表面を直ナイフで水平にならす。
2. 水平にならした地表面にベースプレートを密着させて置く。
3. ベースプレートの穴の内側の土を、試験孔掘削器具を用いて孔をできるだけ鉛直に、乱さないように掘る。
4. 掘り出した土の全量をビニール袋・容器に入れ、含水比が変化しないように、ビニール袋の口元をしばる・容器に蓋をして保存する。
5. 試験孔の深さは、10〜15 cm程度とする。
6. 試験孔から掘り出した土の全質量m7（g）をはかる。
7. 質量をはかり終わった土をよく混合し、その中か、JIS A 1203 に規定する方法によって含水比 w（%）を求める。
8. ベースプレートの穴に漏斗を合わせて測定器を直立させる。
9. バルブを開き、ジャーの中の砂の移動が止まってからバルブを閉じる。
10. 測定器と残った砂の質量m8（g）をはかる。
11. m3−m8（g）から試験孔及び漏斗に入った砂の質量 m9（g）を求める。
12. m9（g）から漏斗を満たすために必要な砂の質量 m6（g）を減じて、試験孔を満たすために要する砂の質量 m10（g）を求める。
13. 試験孔の体積 V0（cm3）を計算する。
14. m7（g）、V0（cm3）及び w（%）の値を用い、土の密度を求める。

【試験器具一覧】

• ジャー ：容量約4000cm³、高さ約200ｍmの透明な容器
• ピクノメータトップ ：小さい漏斗状のもので、その上端部はジャーを接続できるようにめねじとなっており、下端部はバルブガイドに固定されているもの
• 漏斗：下端の内径が162±1mm、下端からバルブガイドまでの高さが134±1mmの寸法をもつもので、上端はバルブガイドに固定されているもの
• バルブガイド ：ピクノメータトップと漏斗とを固定する部品で、直径12.5±0.5mmの孔口とバルブをもつもの
• ベースプレート：直径約300mmの円形状、または一辺約300mmの正方形状の金属製板で、その中央に漏斗の内径に等しい穴をもつもの
• 試験用砂：JIS Z 8801-1に規定する金属製網ふるいの目開き2mmを通過し、75μmに残留する粒径範囲のもので、水洗いして十分に乾燥した砂