地震の影響で起こる液化現象とは？｜再現してみよう

「お子さんの自由研究のテーマ選びに悩んでいる」
「親子で身近なものを使って楽しく学べる実験をしたい」
「子どもと一緒に防災について学びたい」
夏休みには、お子さんに防災の意識を持ってもらいたいと考えている保護者の方も多いのではないでしょうか。

本記事では地震が起きた後に起こる液状化現象を再現することによって、どのようなことが起こっているかわかる記事となっております。

自宅で簡単にできる液状化現象を再現する実験は室内でもできるため、天候に左右されません。そのため、いつでもお子さんと一緒に楽しく実験を行えるでしょう。

防災意識を持ってもらいつつ、本記事を参考にお子さんと一緒に液状化現象はどういうことなのかを楽しく学んでみてください。

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液状化現象を再現してみよう

液状化現象とは、地震の強い振動で地盤が液体状になる現象です。

地盤は水分、砂、空気がバランスを保っていますが、地震の強い振動で地盤にある砂と砂の間にある空気が抜けて砂が下に沈んでいき、水分が地面に上に噴出していきます。

このように液状化現象が起きると地盤が崩れていき、支えを失った建物が傾いたり、沈んだりしていきます。

この液状化現象をどのように再現するかは次のとおりです。

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実験に必要なもの・環境・準備

地震後の液状化現象を再現するために必要なものをご紹介いたします。

砂を入れる容器を準備しましょう。今回は、食材を保存するためのプラスチック容器を使用して実験を行いました。

また、砂については自宅の庭のものを使用しました。ホームセンターで購入可能な砂もあります。砂浜や公園の砂場で実験をするのもよいでしょう。

水は容器によって必要な量が変わってきます。今回は500mLのペットボトルを用意しましたが、100mLほどしか使用していません。都度、調節をしてみてください。

軽いものは使いかけの石けんを準備しました。準備した石けんが大きいのでハサミでカットしました。実際の地震ではマンホールや水道管が地上に押し上げられるので、その代わりになるイメージです。

また、重いものは自宅にある石を準備しました。大きさは容器の1／3くらいのものをおすすめします。また、手で持ったときに重いものであればなんでもよいです。道路で例えると車の代わりになるイメージです。

実験の方法・手順

さっそく実験していきましょう。手順は以下のとおりで行いました。

まず、容器の半分に乾いた砂を入れ、次に砂が浸るくらいに水をゆっくり入れます。砂全体が湿ったことを確認した後に余った水を捨てます。

厚さは0.5～1cmになるように砂を入れます。砂を入れすぎると実験がうまくいかない場合がありますので、注意しましょう。ここで水分量の多く含んだ土地を再現したことになります。

砂の中に準備した石けん（軽いもの）を埋めましょう。

準備した砂の上に準備した石（重いもの）を置きましょう。今回は石がどれほど埋まったか確認ができるように石に赤いマーカーで線を引きました。

これで、準備が完了しました。さっそく地震が起きた状況を再現していきましょう。

容器の両端を持ち、30秒ほど横に揺さぶりましょう。このとき容器はテーブルから浮き上がらないように横揺れをイメージして揺さぶってください。

実験からわかること

実験の結果ですが、埋めた石けんが浮き上がり、砂の上に置いた石が沈んでいきました。この結果から液状化の実験は成功しました。

実際の地震では地下に埋まっている水道管や道路、マンホールが浮き上がっていき、地面の上にある車や家が沈んでいきます。

地震の状況などは大きな施設や設備がないと再現できないと思われがちです。しかし、実際にやってみると思ったより簡単にできたので、費用の負担が少なく学べました。

地震の多い日本では、液状化現象がどこで起きてもおかしくありません。実験を通じて、防災の意識の向上につなげることができるでしょう。

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