토질역학실험 결과보고서 - #6.다짐 완성(Compaction)

목차

1. 시 험 목 적

2. 이 론

3. 시험장비 및 재료

4. 시험 방법

5. 결과 정리

6. 다짐 영향요소

7. 다짐에 따른 팽창성, 압축성, 투수성, 강도의 변화

8. 실험 결과

9. 결과와 토의 **

본문내용

과적이다.
①개선목적이 팽창성 억제, 압축성 감소, 강도증가 등이면, 최적함수비의 건조측 함수비로 다진다.
②흙 댐의 심벽처럼 차수공이면, 최적함수비의 약간 습윤측으로 다져서 투수계수를 감소시킨다.
8. 실험 결과
1. 결과값
(1) 시료의 최대 허용입경/ 다짐방법/ 시료준비/ 다짐 기구 검정
시료의 허용 최대입경 : 19mm
다짐방법 : D (55회*5층)
반복법
다짐기구 검정
몰드: 무게() 7826g
내경(D) 15cm
높이(H) 11.5 cm
부피(V) 2032.2
래머 ; 무게() 4500g
낙하고() 45cm
= 27.40
(2) 다진 공시체의 함수비 측정
1
2
3
위
아래
위
아래
아래
위
캔번호
2
1
3
4
5
6
캔무게 CW
29
24.88
24.85
25.54
27.43
27
캔+습윤토 WW
33.47
34.29
46.31
38.95
54.16
45.39
캔+건조토 DW
33.2
33.71
44.1
37.5
50.5
42.91
Ws, g
4.2
8.83
19.25
11.96
23.07
15.91
Ww, g
0.27
0.58
2.21
1.45
3.66
2.48
w, %
6.4286
6.5685
11.4805
12.1237
15.8648
15.5877
6.4985
11.8021
15.7262
(3) 다짐 곡선 작도 ; 2.7 , mold 무게() 7826g
시험 공시체 번호
1
2
3
몰드+시료 무게
11849
12345
12157
평균 함수비
6.5
11.8
15.73
습윤토 무게
4023
4519
4331
밀도
습윤
1.979628
2.223698
2.131188
건조
1.858806
1.988997
1.841517
완전포화
2.296895
2.047626
1.895123
점검
간극비
0.452546
0.357468
0.466182
포화도
38.78062
89.1268
91.10384
공기량
19.07311
2.863288
2.828593
※ 습윤단위중량 = 의 식으로 구함. W=몰드의 부피, V=몰드 안에 다져진 흙의 무게
※ 건조단위중량은
※ = 영공기 단위중량 (Zero-air-void-unit weight)으로 이론상 공기가 없는 경우의 단위중량이다.
위 그래프에서 최적함수비는 약 11.8%이고
최대건조단위중량은 1.99t/m3이다.
9. 결과와 토의 **
다짐이란 원리적으로 흙에 존재하는 공기를 최대한 제거하여 흙을 촘촘한 상태로 만드는 것을 말하며 이를 위하여 에너지가 소요되게 된다. 이 때 잘 다져질수록 단위체적 당의 흙 입자 알갱이의 무게가 증가하게 된다. 즉, 흙의 건조단위중량이 증가하게 된다. 흙은 완전히 건조한 상태에서는 잘 다져지지 않는다. 약간의 물을 살수하며 다져야 잘 다져지게 된다. 다짐 시 물의 역할을 흙이 자리를 잘 잡도록 하는 “윤활유”의 작용으로 보면 무리가 없을 것이다. 그렇다고 해서 물을 너무 많이 살수하게 되면 또한 잘 다져지지 않는다. 물의 양이 너무 많으면 흑 입자가 차지하여야 할 공간을 물이 차지하게 되기 때문이다. 즉, 물은 그 공간을 너무 차지해서는 안 되고 그저 윤활유 정도로 살수해 주어야 잘 다져진다는 것이다.
가장 잘 다져질 때의 함수비를 최적함수비라고 하며, 그 때에 건조밀도가 최대가 되며, 이를 최대건조단위중량이라고 한다.
‘토질역학의 원리’ 중 흙의 다짐에서...
다짐시험을 통해 함수비를x축으로 건조단위중량을 y축으로 하는 그래프를 그려보았다. 최대값의 함수비는 최적함수비로써 11.8% 를 나타내었고, 최대건조단위중량은 1.99t/m 을 나타내었다.
이 다짐시험으로서 최적함수비와 최대건조단위중량을 결정하는것은 어떤 문제점이 있을까?
결과 그래프를 보면 알겠지만 3개의 실험 값 중 가장 큰 건조단위중량을 나타내는 지점을 최대값으로 곡선을 나타내었다. 한마디로 최대건조단위중량과 최적함수비는 우리가 실험한 데이터 중 하나로 나올 수 밖에 없었던 것이다. 이러한 결점을 보완하기 위해서는 첫째, 실험 횟수를 크게 늘리는 방법이 있겠다. 따라서 그래프의 모든 지점들이 신뢰적인 값을 갖도록 한 후, 최대값을 찾아내야 할 것이다. 둘째, 실험 횟수를 크게 늘리지 못한다면, 실험을 하기 전에 최적 함수비를 적절하게 예측하여 최적 함수비에 가까운 함수비에 대한 실험을 수행, 그래프를 그리고 최대건조단위중량을 찾을 수도 있을 것이다. 최적함수비를 예측하여 실험은 한다면 물의 양을 적절히 흙과 섞어서 함수비를 조절하는 것에 노력이 필요할 것이다.
영공기 단위중량은 이론상 공기가 없는 경우의 단위중량으로 자연상태에서는 그렇게 큰 최대건조단위중량을 가질 수 없으므로 다짐곡선은 반드시 영공기 곡선 왼쪽(아래쪽)에 위치하여야 한다.
영공기 단위중량을 유도하는 과정은 다음과 같다.
불확실한 다짐에너지는 정확한 실험을 하는 데에 영향을 준다. 다짐정도가 흙 전체에 균일하게 이루어 졌다고 볼 수 없다. 다짐 과정에서 래머를 자유 낙하시킬 때, 기계를 사용해서 표면적에 골고루 정확히 할 수 있는 것이 아니라 사람이 직접 수동으로 하는 것이기 때문이다. 실제로 실험에서 래머의 높이도 횟수에 따라 조금씩 차이가 있었고, 다짐이 전 평면에 골고루 일어났다고 보기 힘들다. 즉 다짐이 부분적으로는 많이 일어나고 부분적으로는 적게 일어났다고 볼 수 있다.
-다짐시험은 현장에서 임의의 함수비로 흙을 다질 때 예상되는 단위중량을 결정하기 위하여 실시한다. 현장에서는 다짐시험의 결과를 이용하여 최대 건조단위중량의 어느 비율(다짐도) 이상을 요구하고 있다. 시료의 함수비를 증가시키면서 다짐시험을 수행하여 건조단위중량이 최대가 되는 함수비 즉, 최적함수비를 찾는다. O.M.C는 9%정도에서 생성되는 것을 확인할 수 있다. 최적함수비의 의미는 가장 잘 다져질 때의 함수비이므로 실험결과를 통해서 9%전후가 가장 잘 다져지며 좀 더 정확하게 측정하기 위해서는 소수점단위에서 전후의 건조단위중량을 측정해야 한다. 현장다짐시방에서는 90%다짐, 95%다짐 등의 용어가 쓰이는데 만약 결과값으로 나온 최대건조단위중량을 이용하여 잘 다져졌는지 아닌지를 판단하려면 위와 같은 상대다짐도를 이용하면 될 것이다.
‘인터넷 검색’에서...

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