地質調査技士 独学ノート

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液性限界・塑性限界・塑性指数とは?コンシステンシー限界をやさしく整理

ちしつモグラ

ちしつモグラ

液性限界と塑性限界って何の境界なの?塑性指数ってどうやって求めるの?

この記事の要点

  • 土は含水比によって状態が変わり、その境界の含水比をまとめてコンシステンシー限界(アッターベルグ限界)という。
  • 液性限界=塑性状と液状の境界塑性限界=塑性状と半固体の境界の含水比。
  • 塑性指数はIP = 液性限界 − 塑性限界で、塑性(粘りの程度)を表す。

粘性土は水を含む量(含水比)によって、固体→半固体→塑性状→液状と状態が変わります。その境界の含水比をまとめてコンシステンシー限界(アッターベルグ限界)といいます。

含水比の増加にともなう土の状態(固体・半固体・塑性・液状)と収縮限界・塑性限界・液性限界・塑性指数の関係
含水比が増えると土は固体→半固体→塑性→液状と変化する。その境目が収縮限界・塑性限界(wP)・液性限界(wL)で、塑性を示す幅が塑性指数 IP=wL−wP。

それぞれの限界

限界境界(状態の変わり目)
液性限界 wL塑性状 ↔ 液状
塑性限界 wP塑性状 ↔ 半固体
収縮限界 wS半固体 ↔ 固体

液性限界はやわらかくなって液状に移る境界、塑性限界は乾いて半固体に移る境界の含水比です。

塑性指数とは

塑性指数 IP は、IP = 液性限界 wL − 塑性限界 wP で求めます。

塑性指数が大きいほど、塑性を保てる含水比の幅が広く、粘土的(粘りが強い)といえます。

砂はほとんど塑性を示さず、塑性指数は小さく(または求まらない)なります。

過去問での問われ方

コンシステンシー限界(JIS A 1205)は土質試験の科目で出ます(H29現技管No.54・H29現場調査No.72ほか)。

引っかけは、状態の境界に「限界」でなく「指数(液性指数IL)」を置くことです。

境界は収縮限界wS・塑性限界wP・液性限界wLの3つで、液性指数や塑性指数は境界ではなく土の性質を表す指標です。

また、土の工学的分類には粒度と液性限界・塑性限界が必要で、湿潤密度試験は分類には使いません(H29現場調査No.72)。

年度ごとの問われ方は含水比・コンシステンシーの論点ページへ。

まちがえやすい:塑性指数の式

塑性指数は液性限界から塑性限界を引いた差です。

和にしたり、引く順序を逆にしたりすると誤りです。

式は IP=wL−wP です。

理解度チェック

問題:塑性指数 IP は、液性限界 wL から塑性限界 wP を引いた差(IP=wL−wP)である。

〇か×か。

答えを見る

答え:

液性限界と塑性限界の差が塑性指数で、塑性の度合いを表します。

問題:液性限界は、土が塑性状から半固体状に移るときの境界の含水比である。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

それは塑性限界です。液性限界は塑性状から液状に移る境界の含水比です。

液性限界=液状との境界、塑性限界=半固体との境界、塑性指数IP=wL−wP(境界は限界、ILは指標)。ここが出題の中心です。

出典・参考資料

  • 土の液性限界・塑性限界試験方法(JIS A 1205)/地盤工学会「地盤材料試験の方法と解説」。限界・指数の定義は基準で確認。
  • 全地連 地質調査技士検定試験(H29 現場技術・管理部門 No.54/現場調査部門 No.72 ほか コンシステンシー関連問題)。出題番号・正答は全地連公開の過去問・正答番号で照合。

※ 用語の意味を自分の言葉で書いています。最新の基準で確認してください。

地質調査技士 独学ノート 編集部

この記事を書いた人

地質調査技士 独学ノート 編集部

地質調査技士検定で過去に問われた用語・数値・調査手順を、地盤工学会の基準やJIS・国土交通省・環境省などの一次資料と、全地連の公式過去問に照らして整理しています。

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