ホーム 建築構造を理解するために 特集特集『ペットボトルと砂でできる 実験で再現する地盤の液状化』

１．噴出（噴砂）の実験

 

この実験は、ペットボトルの中に入れた３種類の粒の大きさの異なる砂と水を、揺すって地震の時に地盤が液状化し砂が噴出することに似た状態を再現しています。

下のビデオでまず実験をご覧ください。をクリックするとビデオを再生します。

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この実験でおこっていること

堆積する時に、大きな粒子が先に、細かい粒子があとから上のほうに沈みます。

ここに振動を与えると、粒子層全体が揺れながら、その上面が下がっていきます（地盤沈下）。 下位に成層した色つきの大きな粒子の砂がその上の白い粒子の層を付き抜けていきます。このように水が抜けて粒子が密に詰まったために先ほどの地盤沈下が起きます。 また、層の境界面には荷重痕といわれる変形痕が見られます。

その後振動を与え続けても、このような現象は見られなくなります。これは3つの実験に共通していえますが、粒子層が圧密を起こしたからです。 ただし、ふたたび逆さにして振れば何度でもこの現象が見られます。

用意するもの

1)　砂・粒子
3種類の大きさの粒子を、見やすい様に色分けしておきます。
2)　ペットボトル
今回は600ｃｃのものを使用
用意するもの

実験方法

1)　準備
ペットボトルに砂と水を入れます。
水は口いっぱいまで入れ、空気を入れないようにふたをします。
2)　粒子の沈降
容器を振って粒子と水を攪拌します。
その後、容器を静かに置きます。
このとき、大きな粒子が先に、細かい粒子はあとから上のほうに堆積します。
3)　液状化
ボトルに振動をあたえると、粒子の上面が下がっていきます。（地盤沈下）
また、下位に成層した砂が、上の粒子の層を突き抜けて噴き上がっていきます。

※掲載された記事は執筆当時の法令・技術情報に準拠して執筆されています。ご留意ください。

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