시멘트 모르타르의 압축강도 시험방법 결과보고서

소개글

시멘트 모르타르의 압축강도 시험방법 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

목차
1.시험기구 3

2.시험수행과정
(1)모르타르를 만드는 방법 4,5
(2)플로우시험 6
(3)시험체의 성형 7
(4)시험체의 시험 8
(5)압축강도 시험 9

3.시험결과 10

4.고찰 11

5.참고문헌 12

본문내용

드 (그림1 참조)
(7) 다짐봉 : 단면 13X25mm, 길이 120 ~ 150mm (그림2 참조)
(8) 흙손 : 길이 100 ~ 150mm
(9) 습기함(curing box), 양생수조
(10) 캘리퍼
(11) 표준사
(12) 고무장갑
(13) 유압형이나 스크루형의 압축시험기 (그림3 참조)
(그림1) 플로우 테이블 및 플로우 몰드 (그림2)시험체 성형용 몰드 및 다짐봉
(그림3) 유압형이나 스크류형 압축시험기
2. 시험 수행 과정
(1)모르타르를 만드는 방법
6개의 시험체를 한배치로 한 번에 반죽할 재료의 양은 시멘트 510g에 표준사 1250g이다.
표준모르타르의 배합은 시멘트와 표준사를 1: 2.45 의 무게비로 섞는다.
혼합수의 양은 포틀랜드시멘트를 사용하는 경우 시멘트 무게의 48.5%로
247g을 측정한다
준비된 표준사와 시멘트에 혼합수를 2~3회 나누어 부우며 재료들을 반죽하여 모르타르를 만든다.
(2)플로우시험
모르타르를 25mm 두께의 층으로 하여 몰드 안에 넣고 다짐봉으로 20번 찧는다.
찧는 압력은 몰드에 균일하게 차는데 꼭 충분하도록 한다. 다음에 모르타르로 몰드를 채우고, 처음 층에서와 같이 찧는다.
이어서 모르타르를 평면으로 잘라내고, 몰드의 윗면에 맞추어 흙손의 곧은 날로 몰드의 면에 거의 직각이 되도록 세우고 몰드의 윗면을 따라서 톱질운동으로 평평하게 한다.
반죽을 끝마친 후 1분 뒤에 몰드를 모르타르로부터 들어 올린다.
즉시 테이블을 15초 동안에 25회, 12.7mm의 높이로 낙하시킨다.
플로우는 모르타르 평균 밑지름 증가를 적어도 거의 같은 간격으로 4개의 지름을 측정하여 이것을 원지름의 백분율로 하여 표시한다.
(3)시험체의 성형
두께 약 10mm 모르타르층을 전부의 입방체 칸 안에 넣는다. 각 입방체 칸 안의 모르타르에 대하여 약 10초 동안에 4바퀴로 32회 찧는다. 한 바퀴마다 직각으로 방향을 바꾼다. 찧는 압력은 모르타르 몰드에 균일하게 차는데 꼭 충분하도록 한다.
제 2층을 찧는 동안 한 바퀴마다 장갑을 낀 손가락과 다짐봉으로 밀려나온 모르타르를 몰드 안에 넣는다.
몰드 윗면에 밀려나온 모르타르는 다짐봉으로 밀어 넣고 다짐봉의 평평한 면을 몰드의 길이 방향에 대하여 직각으로 각 입방체의 윗부분을 한번 건너 당김으로써 입방체를 고르게 한다.
(4)시험체의 시험
모든 시험체의 성형이 끝난 즉시 몰드에 넣은 그대로 밑판에 얹어서 습기함이나 습기실에 20 ~ 24시간 보관한다. 이때 윗부분 표면은 습기에 노출시키고 물방울이 떨어지지 않도록 주의한다.
24시간 이전에 시험체를 몰드에서 빼어 냈을 때는 24시간이 될 때까지 습기함이나 습기실 선반 위에 보관하고 24시간 시험을 할 때만 제외하고는 시험체를 불침식성 재료로 만든 저장용 수조의 깨끗한 물에 담가 놓는다.
(5)압축강도 시험
양생수조에서 꺼낸 모르타르를 드라이어기로 최대한 말려준다.
인장 압축 시험기를 이용하여 하중속도 1mm/min으로 압축을 가한다.
실험을 통하여 peak점을 구한다.
이번 시험의 Peak점은 3.165 ton 이였다.
3.시험결과
항목
구분
계산식
결과 값
플로우 값 계산
149%
압축강도 계산
12.66 KN
표3.1 실험결과 계산식 및 결과 값
규정된 플로우 값은 110~115%인 것을 감안할 때 149%가 나온 우리 조는 오차가 생각보다 크다. 또한 기존에 예상했던 인장강도 13.5KN 보다 작은값 12.66KN이 나왔다. 이에 대해서는 뒤에 고찰에서 상세히 다룰 것이다. 강도 시험용 표준사의 규격은 표 3.2와 같다.
항목
구분
입도(잔분, %)
이토량
(%)
단위용적중량
(kg/l)
No.20
(841μ)
No.30
(595μ)
No.50
(297μ)
압축강도시험용
-
1.0 이하
95.0 이상
0.4 이하
1.54~1.60
인장강도시험용
1.0 이하
95.0 이상
-
0.4 이하
1.54~1.60
표3.2 강도시험용 표준사(KSL 5110)
4.고찰
규정된 플로우 값은 110~115%인데 우리 조는 결과 값이 149%가 나왔다. 모르타르를 반죽 할 때 반죽판에 남아 있던 물기를 예상하지 못하고 물 247g을 모두 부어서 물이 많아 규정보다 %값이 높게 나왔다. 압축강도도 예상보다 낮게 나온점은 모르타르가 묽어져서 나온 결과 인 것 같다.
실험을 하기전 우리조의 모르타르 표면에는 큰 기포들이 많이 발생하여 물리적으로 불안정한 상태였다. 따라서 압축실험을 하였을 때 압축 강도가 상대적으로 작은 값이 나올 수밖에 없었고 또한 부숴질 때 기포들 때문에 다음 사진4.1과 같이 겉 부분이 먼저 부숴지는 모습을 관찰 할 수 있었다. 부숴진 표면을 잘 관찰하면 기포
사진4.1
들이 굉장히 많은 것을 발견할 수 있다. 이 기포들은 다짐봉으로 모르타르를 제대로 압축시키지 못한 것과 모르타르에 함유된 물이 너무 많아서 생긴 것이다. 이를 방지하기 위해서는 모르타르에 함유된 물을 적당히 빼거나 다짐봉으로 더욱 견고히 압축했어야만 했다.
교수님께서 말씀하시기를 공장에서 잘 제조된
모르타르는 인장실험을 할 때 45도 각도로 부숴
진다고 말씀하셧다. 즉 , 우측의 그림4.1처럼 45도
각도를 유지하며 쪼개진다고 하셨다. 하지만 우리가
실험한 모르타르는 기계로 찍어낸 것이 아닌 사람의
손으로 제조했기 때문에 정밀성이 떨어졌다. 사람의
손을 타며 제조 도중에 정량을 가하지 못하고 오차가 그림4.1
생겼다. 뿐만 아니라 습도와 온도 등의 환경적 요인들도 오차에 영향을 끼쳤다. 추운 날씨가 기포생성에도 영향을 미쳤다.
결론적으로 우리 조가 개선해야 될 점은 크게 3가지로 볼 수 있다. 첫째, 다짐봉으로 모르타르를 확실하게 압축 할 것. 둘째, 물의 함유량을 정확히 조절하여 플로우 값을 110~115%로 맞출 것. 만일 이보다 플로우 값이 높을 시에는 물을 빼주고 값이 낮을 시에는 물을 더할 것. 셋째, 25℃의 온도와 적당한 습도등의 적절한 환경적 요인을 갖출 것. 이 세 가지를 잘 지켜서 실험을 다시 한다면 이번에 만든 것보다 압축에 더 잘 견뎌내게 만들 수 있을 것이다.
5.참고문헌
김성수 외 3명. 토목재료학 제3판. 도서출판 구미서관. 2009

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