固化材の添加量の計算｜配合試験から添加量を読み、固化材の量と袋の数をブラウザで計算（セメント改良・石灰改良）

このツールで計算できること

セメント系・石灰系の固化材で土を改良（安定処理・表層改良・柱状改良）するときに、固化材の添加量を室内配合試験の結果から読み、改良する土の量から固化材の量と袋の数を求めます。目標の強さは、現場と室内の強さの比・割増し係数・改良体の設計基準強度 Fc の式のどれかで決めます。施工の計画や、固化材の手配の量の確認に使います。

計算方法・使用式

• 固化材の添加量は、改良する土 1 m³ に混ぜる固化材の質量（kg/m³）で表すほか、路床の安定処理などでは、乾燥した土の質量に対する固化材の質量の割合（添加率、%）で表します。添加率は、改良する土の乾燥密度 ρd を使って、C＝10 ρd p（kg/m³）で土 1 m³ あたりの質量に直します。
• 添加量は、添加量を変えて作った供試体の強さを調べる室内配合試験で決めます。現場で混ぜた土は、室内で混ぜた土より強さが小さく、ばらつきも大きくなります。このため、現場で求める強さより大きい強さを室内配合試験の目標にします。目標の強さの決め方は、改良の用途ごとに異なります。
• 基礎地盤の改良や深層混合処理工法では、設計で求める現場の強さ quck を、現場と室内の強さの比で割って、室内配合試験の目標の強さ qul とします。強さの比は、混ぜ方（粉体・スラリー）・土・施工機械によって異なり、盛土工指針には、セメント系固化材で 0.2〜0.8 程度の例があります。
• 路床の安定処理では、室内配合試験で目標の強さ（一軸圧縮強さか CBR）に要る添加量を読み、現場の混ぜむらを見込んで割増し係数（1＋割増率／100）を掛けます。盛土工指針には、混合層の厚さと土の種類ごとに、割増率を 15〜50 % 程度とする目安があります。
• 建築物の改良地盤では、改良体の設計基準強度 Fc を、現場の強さの変動係数 Vquf と、現場と室内の強さの比 α3 で室内の強さと結びつけます。材齢 7 日の強さを使うときは、材齢 28 日と 7 日の強さの比 α4 も掛けます。この式を室内の強さについて解いた値を、目標の強さとします。
• 目標の強さが決まったら、配合試験の結果の点（同じ添加量の結果は平均）を添加量の小さい順に直線で結び、強さが目標に初めて届く区間で補間して添加量を読みます。試験した最も多い添加量でも目標に届かないときは、試験した範囲の外へは延ばさず、添加量を増やした配合試験で確かめます。
• 添加量が少なすぎると、混ぜむらの影響が大きくなり、改良の効果が安定しません。このため最小添加量を決めておき、読んだ添加量がこれより少ないときは最小添加量を使います。盛土工指針には、基礎地盤で 50 kg/m³ 以上、セメント系の路床（粉体）で添加率 3 % 以上などの例があります。
• 固化材の量は、改良する土の体積に土 1 m³ あたりの添加量を掛けて求め、1袋の質量で割って袋の数にします。表層改良では、散布量（kg/m²）と1袋あたりの散布面積を求めておくと、地盤に区画をしるして散布量を管理することができます。
• スラリーで混ぜるときは、固化材の量に水固化材比を掛けて水の量を求めます。スラリーの体積は、固化材の体積（固化材の量 ÷ 固化材の密度）と水の体積の和です。改良体の径・長さ・本数から量を求めるときは、改良体1本あたりと長さ 1 m あたりの固化材とスラリーの量も求めます。

入力と出力

入力: 添加量の決め方と単位（kg/m³・%）、乾燥密度（または湿潤密度と含水比）、入れる添加量か室内配合試験の結果（添加量と強さの組）、目標の強さの条件（設計の強さと強さの比・目標の強さと割増率・設計基準強度 Fc と変動係数と土質）、最小添加量、改良する土の量（面積と改良厚さ・改良体の径と長さと本数・体積）、1袋の質量、混ぜ方（粉体・スラリー）と水固化材比・固化材の密度。

出力: 目標の強さ、使う添加量とその決まり方、土 1 m³ あたりの添加量、改良する土の体積、固化材の量、袋の数、1袋あたりの改良土量、散布量と1袋あたりの散布面積（面積から求めるとき）、改良体1本あたり・長さ 1 m あたりの固化材（改良体から求めるとき）、水の量とスラリーの体積（スラリーのとき）、配合試験のグラフ。計算過程つきの帳票（計算書）も出力できます。

適用範囲・計算上の仮定

• 配合試験の結果の点は直線で結んで読みます（曲線で回帰しません）。目標の強さが、試験した最も少ない添加量の強さより小さいときは、その添加量を使って注意を出します。
• 添加率を土 1 m³ あたりの質量に直すときは、入力した乾燥密度を使います。締め固めて仕上げる層の量を求めるときは、仕上がりの乾燥密度を入れます。
• 改良する土の体積は、固化材を混ぜる前の土の体積として扱います。混ぜて増える体積と、施工の余り（ロス）は含めません。
• スラリーの体積は、固化材の体積と水の体積の和とします（練り混ぜで体積は変わらないとします）。固化材の密度は、使う製品の値を入れます。

使用基準・参考文献・設計者が確認すべき事項

• 道路土工－盛土工指針（平成22年度版、日本道路協会）: 5-9 盛土材料の改良（（現場／室内）強さ比より求める方法、割増し係数より求める方法、最小添加量の例）。
• 陸上工事における深層混合処理工法設計・施工マニュアル（令和4年4月 増補版、土木研究センター）: 3.3 室内配合試験（室内配合試験の一般的な仕様、改良材の添加量の決め方）、4.3 改良強度の設定。 Amazonで見る
• 建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針（2018年版、日本建築センター）: 4.1 改良体の設計基準強度（表4.1.4 Fc の算定式一覧表、表4.1.5 α3・α4）。
• 改訂版 改良地盤の設計及び品質管理における実務上のポイント（2023年3月、日本建築センター・ベターリビング）: Q95 α3 の値。
• 道路土工－軟弱地盤対策工指針（平成24年度版、日本道路協会）: 6-5-2 深層混合処理工法（現場と室内の強さの比）。
• 道路土工－土質調査指針（昭和61年11月 改訂版、日本道路協会）: 11-7 土質安定処理のための試験（安定材の添加量の表し方）。
• 小規模建築物基礎設計指針（2025年12月 改定、日本建築学会）: 8.5 浅層混合処理工法の施工（散布量の管理）。

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