토질역학 흙의 흙의 비중시험

소개글

토질역학 흙의 흙의 비중시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 시험제목

2. 시험이론

3. 시험기구

4. 시험방법

5. 시험시 주의사항

6. 시험결과

7. 결과토론

8. 부록(시험에 관계되는 이론자료)

9. 참고문헌

본문내용

가정)
Gs=Ws/{Ws+(Wa-Wb)}=100/{100+(698.5-761.9)}=2.7322
② 물의 비중에 대한 비의 비교 관계식으로 추정한 Wa
측 정 번 호
1
2
3
4
5
6
(플라스크+흙 시료+증류수) 중량 Wb (gf)
761.9
761.9
761.9
761.9
761.9
761.9
Wb의 온도 T (℃)
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
26.5
흙 시료의 중량 Ws (gf)
100
100
100
100
100
100
Wa (gf)
696.
8535
698.
7352
699.
1951
698.
4982
698.
0498
698.
1498
Ws+(Wa-Wb)
34.
9535
36.
8352
37.
2951
36.
5982
36.
1498
36.
2498
26.5℃에서의 흙의 비중
Gs=Ws/{Ws+(Wa-Wb)}
2.8609
2.7148
2.6813
2.7324
2.7663
2.7586
비중의 평균
2.7524
7. 결과토론
이번 시험은 흙 시료의 공기 중 및 수중 무게로 아르키메데스 원리를 적용한 부력을 산출하여 비중(比重)을 구하는 시험이었다. 똑 같은 부피의 플라스크 2개에 같은 부피로 증류수만 담은 것과 흙 시료와 증류수를 함께 담은 것을 비교하여 비중을 구하는 것이다.
이 시험에서 가장 까다로웠던 부분은 바로 온도측정이었다. 플라스크의 시료를 가열한 후 수돗물로 냉각하는데, 처음에는 온도가 잘 낮아지지 않다가, 갑자기 낮아져서 세밀한 주의를 필요로 했다. 또한 시험실의 수돗물이 미지근하여서 30℃부터는 온도가 잘 낮아지지 않았다. 그래서 임의의 온도 T℃는 26.5℃로 정하였는데, 이는 최소한 낮출 수 있는 온도로 낮추고 그 온도를 임의로 정한 것이다.
결과를 통하여 그린 그래프의 모양은 오차가 있음을 보여주고 있다. 실험결과의 증류수+플라스크의 온도별 중량으로 그린 그래프는 다음 같다.
그래프를 보게 되면 35℃~45℃ 사이의 값은 대략적으로 직선을 이루고 있음을 알 수 있다. 그러나 27℃~35℃ 사이의 값은 거의 직선을 이루고 있는데, 중량차이가 거의 없음을 알 수 있다. 이 오차의 원인으로 예상할 수 있는 것은 측정의 오류이다. 플라스크의 물을 500cc로 맞출 때, 매니스 커스 현상을 감안하지 않는 측정 방법으로 인해 물의 양이 모자랄 수도 있을 것이다. 그렇지만 매니스 커스의 오차만으로 27℃~35℃ 사이의 값이 모두 차이가 없다는 것은 아무래도 설득력이 없어 보인다. 측정할 시에 어떤 관측자의 오류가 있었을 것이라 생각 하는게 더 타당할 것으로 생각된다.
그래서 26.5℃의 증류수+플라스크의 중량 Wa를 추정할 때 그래프를 이용한 방법 이외에도, 물의 비중에 대한 관계식을 이용하여 추정하는 방법을 추가로 계산하여 비중을 구하여 보았다. 식을 이용하여 Wa를 구하고 비중을 계산하여 평균을 낸 값은 2.7524로 그래프로 구한 Wa를 이용하여 구한 흙의 비중 값 2.7322 보다 조금 더 큰 값이다. 흙입자의 비중이 2.60 ~ 2.90안에 있음을 감안할 때 두 계산 모두 이론에서 크게 벗어나지 않은 시험이었음을 생각할 수 있었다.
8. 부록(관계되는 이론자료)
- 흙 입자의 비중은 흙의 안정에 영향을 주는 공극비와 포화도를 구하는데 필요하다.
- 흙을 구성하는 광물 및 이탄의 대략적인 비중은 다음과 같다.
조암광물 : 2.60~2.80
점토광물 : 2.80~2.90
이 탄 : 1.40~2.60
따라서 섬유질인 유기질토를 제외하면 흙 입자의 비중은 거의 모든 흙에 대해서 2.60~2.90의 범위에 있으며 일반적으로는 2.65 또는 2.70이라 생각하면 좋다.
- 흙 입자의 비중은 수축한계 시험 결과 얻어진 수축비에 의하여 근사적으로도 얻어진다.
Gs=1/{(1/R)-ωs/100)
여기서 Gs : 흙 입자의 비중
R : 수축비
ωs : 수축한계 (%)
- 임의의 온도 T℃의 경우 규정이 없으면 일반적으로 15℃로 표준온도를 정해서 사용하고 있다. 이는 일본 관동서부의 평균기온으로 JIS에서 채택한 값이고, BS와 ASTM은 20℃m IC는 27℃로 규정하고 흙 이외의 일반적인 경우는 4℃를 표준으로 하고 있다. 그러나 우리나라의 평군기온은 서울과 인천이 11℃, 강릉이 12℃, 포항 13℃, 제주 14℃(중앙관상대 통계)로 적용온도는 지역에 따라 별도로 정하는 것이 타당할 것이다.
일반적인 다짐곡선의 경향은 다음과 같다.
9. 참고문헌
최대호 편저, 「시험방법과 결과이용중심 토질시험」, 동화기술, 57~66쪽

키워드

토질역학,   토질시험,   비중,   흙의 비중,   KSF,   지반공학,   토질