[토질역학 및 실험]흙의 다짐시험, 실내CBR 시험

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본문내용

법을 따로 규정하고 있다. 즉 이것은 수정다짐방법으로 각 층 10회, 25회 및 55회씩 다짐횟수를 다르게 다져 지지력비와 건조단위중량과의 관계곡선을 그리고 소정의 최대건조단위중량(예를 들면 의 95%)에 대응하는 지지력비로 정하게 되어 있다.
3. 시험 기구
① 모울드 : 모울드는 안지름 150㎜, 높이175㎜의 금속제 원통형이라야 한다. 분리될 수 있는 높이 50㎜의 칼러(collar), 스페이서 디스크(spacer disk) 및 유공밑판이 있어야 한다.
② 래머(rammer) : 지름 50㎜, 무게 4.5 kg, 자유낙하높이 450㎜라야 한다.
③ 관입피스톤 : 지름 50㎜, 길이 200㎜의 원주형강재라야 한다.
④ 재하장치 : 용량 약 5 t, 관입속도를 1 분간 1㎜로 조절할 수 것이라야 한다.
⑤ 다이얼 게이지 및 부착기구 : 다이얼 게이지는 1/100 ㎜까지 읽을 수 있고, 작용길이가 20㎜이상의 것이라야 한다.
⑥ 팽창측정용 다이얼 게이지 및 3각
⑦ 축이 붙은 유공판 : 흡수, 팽창측정에 사용하며 황동제의 것으로 판의 구멍 지름은 2㎜이하로 한다.
⑧ 하중판 : 하중판의 무게는 1.25 kg의 연제(鉛製)로서 4개 이상 있어야 한다.
⑨ 시료추출기 : 다진 시료를 모울드로부터 빼내는 데 사용한다.
⑩ 저울 : 용량 20 kg, 감도 10 g 및 용량 1 kg, 감도 0.5 g정도의 저울이라야 한다.
⑪ 함수비 측정기구
4. 시험 방법
4.1 공시체의 준비
① 다짐시험방법(단, 수정다짐 방법)으로 시료의 최적함수비와 최대건조단위중량을 결정한다.
② 최적함수비의 차가 1% 이내가 되도록 시료에 물을 가하여 잘 혼합하고 밀폐된 시료 상자에 넣어 함수비의 변화를 방지한다.
③ 무게를 단 2개의 모울드에 각각 유공밑판 및 칼러를 결합하고 스페이서 디스크를 넣어 그 위에 여과지를 깐다.
④ 준비된 시료상자에서 시료를 꺼내어 5층으로 각층마다 55회씩 다진다. 이 때 시료의 함수비를 다시 측정하며 최적함수비와 1% 이상의 차가 있으면 공시를 다시 만든다.
⑤ 칼러유공밑판 및 스페이서 디스크를 풀어내고 여과지는 남겨둔 채 모울드와 공시체의 무게를 단다.
⑥ 위에 기술한 바와 같은 방법으로 2개의 공시체를 준비하고, 그 중 한 개는 흡수팽창시험을 행한다.
4.2 흡수팽창시험
① 공시체 위에 여과지(지름 15cm)를 놓고 모울드와 공시체를 뒤집어서 유공밑판과 연결한다.
② 공시체 위에 여과지를 깐 다음 축이 붙은 유공판을 놓고 그 위에 설계하중 또는 실제의 하중2 kg에 상당하는 하중판을 얹는다. 단 이 하중은 최소 5kg으로 한다.
③ 이것을 물에 담그고 모울드의 모서리에 3각을 놓은 다음 다이얼 게이지를 부착한다. 매일 다이얼 게이지의 눈금과 측정시간을 적으면서 4일간 침수시킨다.
④ 흡수 팽창시험이 끝나면 3각을 떼고 모울드를 물 속에서 꺼내어 하중판을 얹은 채로 기울여 모울드 내에 괴어 있는 물을 제거한 다음 똑바로 놓고 15분간 배수시킨다.
⑤ 하중판, 유공밑판, 축이 붙은 유공판 및 여과지를 제거하고 모울드와 공시체의 무게를 단다.
4.3 관입시험
① 흡수팽창시험이 끝난 공시체 위에 이 시험을 행할 때와 같은 중량의 하중판을 얹는다. 침수시키지 않은 공시체에 대해서는 실제하중에 대응하는 하중판을 올려 놓는다.
② 재하장치에 피스톤을 장치하고 공시체와 밀착시킨 다음 다이얼 게이지를 부착하고 바늘을 영에 맞춘다.
③ 1분간 1㎜의 속도로 피스톤이 공시체에 관입하도록 하중을 가한다. 관입량이 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 5.0, 7.5, 10.0, 12.5 ㎜인 때의 하중을 기록한다.
④ 관입이 끝나면 하중을 제거하고 재하장치로부터 모울드를 꺼낸다.
⑤ 공시체의 표면으로부터 3 cm의 깊이에서 시료를 채취하여 함수비를 측정한다.
5. 결과의 처리
5.1 팽창비()
흡수팽창시험결과에서 팽창비 를 다음식에 의해 계산한다.
또 흡수팽창시험후의 건조밀도()와 평균함수비()는 다음 식으로 계산한다.
(g/cm3)
여기서, : 공시체 최초의 건조밀도(g/cm3)
: 흡수팽창시험후의 중량과 체적에서 구한 습윤밀도(g/cm3)
5.2 하중강도-관입량 곡선
하중강도와 관입량의 값을 취하여 하중강도-관입량 곡선을 구상한다. 이 경우 곡선이 상향으로 오목한 경우에는 곡선의 변곡점에서 접선을 그어, 접선과 가로축과의 교점을 관입점의 원점으로 곡선을 수정한다.
5.3. CBR값
(1) CBR2.5 : 하중강도-관입량곡선보다 2.5㎜관입량에 있어 하중강도를, 그 관입량에 있어서의 표준하중 강도(표1)의 비를 백분율로 나타낸 것을 CBR2.5로 한다. 즉
(2) CBR5.0 : 3)에서와 동일하게 5㎜ 관입량에 있어 CBR값을 CBR5.0 으로 한다.
(3) CBR5.0CBR2.5의 경우 다시 공시체를 만들어 시험을 다시 한다.
(4) CBR의 결정
1) CBR5.0CBR2.5의 경우 CBR2.5 을 CBR값으로 한다.
2) CBR5.0CBR2.5 의 경우 재차 시험한 결과가 동일하게 나오는 경우는 CBR5.0 을 CBR값으로 한다.
6. 결과
6.1시험이 수행된 함수비인 OMC를 이용, 각 타수별 rd를 계산하시오.
(*앞서 다짐실험에서의 최적함수비=14.07% 이용)
6.2 관입시험 DATA를 통해 축 변형과 축하중의 관계를 도시해보시오.
6.3 축변형-축하중 그래프에서 초기 변곡점이 발생한 이유를 생각해보고 이 오차를 수정하는 방법에 대해서 서술하시오.
일반적으로 공시체의 표면의 평탄성이 충분하지 않을 때 곡선이 상향으로 오목하게 된다. 변곡점(3차곡선)이 발생하였을 경우 변곡점에서 접선을 그어, 접선과 가로축과의 교점을 관입점의 원점으로 곡선을 수정한다. 수정한 관입량 2.5 및 5.0mm 때의 하중강도를 각각 70, 105kgf/cm2로 나누어 100을 곱하여 오차를 수정한다.
6.4 각 타수에 대한 CBR값을 결정하고 상대다짐도 95% 일때의 수정CBR을 계산하시오.
최대건조단위중량=1.88g/cm3
상대다짐도 95%일 때의 건조단위중량= 1.88*0.95=1.786g/cm3
위 표를 통하여 구한 수정 CBR 값은 약13% 정도이다.

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흙의 다짐시험,   실내 CBR 시험,   다짐 에너지