令和6年度(2024年)2級土木施工管理技術検定 第一次検定(前期)No.1は、土の構成を表した模式図の記号を使って、土粒子の密度ρsを求める式を選ぶ問題です。4つの式のうち、正しいものを1つ選びます。
土粒子の密度ρsは、土粒子だけの質量を、土粒子だけの体積で割った値です。式にするとρs=ms/Vsで、msは土粒子の質量、Vsは土粒子の体積です。土の中の水や空気は含めず、粒子そのものの詰まり具合を表します。
迷わせてくるのは、似た形の別の物理量です。土全体の質量÷体積は湿潤密度、間隙の体積÷土粒子の体積は間隙比、水の体積÷間隙の体積は飽和度です。どの質量・体積を組み合わせているかを、記号で見分けます。
※ 問題文と図そのものは、全国建設研修センターが公開している公式サイトで確認できます。
正解:選択肢2(ρs=ms/Vs)
| 選択肢 | 式 | 判定 | その式が表すもの |
|---|---|---|---|
| 1 | ρs=m/V | ×(誤り) | 土全体の質量÷体積=湿潤密度 |
| 2 | ρs=ms/Vs | ○(正しい) | 土粒子の質量÷土粒子の体積=土粒子の密度 |
| 3 | ρs=Vv/Vs | ×(誤り) | 間隙の体積÷土粒子の体積=間隙比 |
| 4 | ρs=Vw/Vv | ×(誤り) | 水の体積÷間隙の体積=飽和度にあたる量 |
土粒子の密度は、土の三相(土粒子・水・空気)のうち、土粒子だけに着目した密度です。土粒子の質量msを、土粒子の体積Vsで割って、ρs=ms/Vsで求めます。水や空気を含めないので、粒子そのものの密度を表し、ふつう2.6〜2.7g/cm³程度になります。
選択肢1のm/Vは土全体(三相まるごと)の質量と体積なので湿潤密度、選択肢3のVv/Vsは間隙と土粒子の体積の比なので間隙比、選択肢4のVw/Vvは水と間隙の体積の比で飽和度にあたります。求めたいのは土粒子の密度なので、質量も体積も「土粒子(s)」でそろえた選択肢2が正解です。
この問題に出た記号と、それを組み合わせた物理量は次のとおりです。分子・分母がどの相の質量・体積かで見分けます。
| 式 | 物理量 |
|---|---|
| ms/Vs(土粒子の質量÷土粒子の体積) | 土粒子の密度 ρs |
| m/V(土全体の質量÷体積) | 湿潤密度 |
| Vv/Vs(間隙の体積÷土粒子の体積) | 間隙比 |
| Vw/Vv(水の体積÷間隙の体積) | 飽和度 |
問題:土粒子の密度ρsは、土粒子の質量msを土粒子の体積Vsで割って求める。
〇か×か。
答え:〇
ρs=ms/Vsです。土粒子だけの質量と体積で求め、水や空気は含めません。
問題:土全体の質量mを土全体の体積Vで割った m/V は、土粒子の密度である。
〇か×か。
答え:×
m/Vは土全体(三相まるごと)の質量と体積なので湿潤密度です。土粒子の密度は ms/Vs です。
出典・参考資料
※ 問題文と図は転載していません。土粒子の密度の定義と記号は上記で照合しています(この記事の確認日時点)。
※ この記事の確認日:2026年7月
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