土質・材料

塑性指数 (そせいしすう / plasticity index (Ip, PI))

ひとことで言うと

液性限界から塑性限界を引いた値で、土が塑性を示す含水比の幅を表します。

別名・表記揺れ: PI、Ip

含水比に応じた土の状態と、液性限界・塑性限界・塑性指数の関係を示し、塑性指数を強調した図 (拡大して見る・新しいタブで開きます)
塑性指数の位置づけ(液性限界・塑性限界試験はJIS A 1205)

塑性指数は、液性限界から塑性限界を引いた値で、記号Ipで表されます。土が塑性状態、つまり割れずに形を変えられる状態を保てる含水比の範囲の広さを示しており、値が大きいほど粘り気の強い土であることを表します。一般に、粘土分や粘土鉱物を多く含む土ほど塑性指数は大きくなり、砂分が多い土では小さくなります。地盤材料の工学的分類では、液性限界を横軸、塑性指数を縦軸にとった塑性図に試験結果をプロットし、A線より上にあれば粘土、下にあればシルトとして細粒土を分類します。塑性指数は、圧縮しやすさや膨潤、収縮の傾向、固化材による改良の効きやすさなどを推定する目安としても使われ、盛土材や路床材の品質規定に用いられることもあります。

実務での使い方

路床や路盤、盛土の材料では、仕様で塑性指数の上限が定められることがあります。発生土を材料として使う場合は、液性限界・塑性限界試験の結果から塑性指数を確認し、仕様に合うかを判断します。

注意点・よくある誤解

塑性指数が小さいからといって、必ず扱いやすい土とは限りません。シルト分の多い土では塑性指数が小さくても、含水比の変化で急に軟らかくなることがあります。自然含水比とあわせて確認してください。

よくある質問

塑性指数はどう計算しますか?

液性限界から塑性限界を引いて求めます。例えば液性限界が49%、塑性限界が22%の土では、塑性指数は27となります。単位を付けずに表すのが一般的です。

出典・参考

地盤工学会基準 JGS 0051、日本建築総合試験所

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