철근콘크리트 역학실험 결과보고서 -3.굵은 골재 및 잔골재의 체가름 시험

목차

1. 실험의 목적
2. 실험 이론
ᛯ 골재에 대한 기초지식
3. 실험용 기계기구 및 재료
4. 시료
5. 실험 방법
5. 실험 시 주의 사항
6. 실험 결과 **
1) 굵은 골재
2) 잔 골재
3) 조립률의 계산

** 결론

본문내용

재
체번호
체에 남은 양의 누계
체에 남는 양
(g)
(%)
(g)
(%)
No 4
6.2
0.62
6.2
0.62
No 8
32.7
3.27
26.5
2.65
No 16
129
12.9
96.3
9.63
No 30
742.9
74.29
613.9
61.39
No 50
952.3
95.23
209.4
20.94
No 100
996.4
99.64
44.1
4.41
No 200
997.8
99.78
1.4
0.14
합 계
997.8
99.78
997.8
99.78
* 체 번호에 따른 체 눈금의 크기는 다음과 같다.
No 4
No 8
No 16
No 30
No 50
No 100
No 200
4.75mm
2.36mm
1.18mm
0.6mm
0.3mm
0.15mm
0.15mm이하
* 4.75mm의 체를 통과하는 잔골재의 무게는 전체의 0.62%이며, 2.36mm의 체를 통과하는 잔골재의 무게는 전체 무게의 2.65%를 차지한다. No 200(0.15mm)체를 통과하는 잔골재의 무게는 전체 무게의 0.14%에 해당한다. 이와 같이 체 번호에 따라서 통과하는 잔골재의 무게의 비율은 위의 표를 통해 알 수 있다.
* 체에 남는 양의 합계 퍼센테이지가 99.78%이라는 것은 초기 잔골재의 전체 무게의 0.22%에 해당하는 잔골재가 손실되었음을 알 수 있다. 이러한 손실의 오차의 원인은 체에 남는 잔골재의 무게를 측정하는 과정에서 발생하였다고 판단된다. 각 체에 남은 잔골재의 무게는 [체+잔골재]의 무게에서 잔골재를 털어낸 [체]의 무게를 빼줌으로써 잔골재의 무게를 측정하였다. 이 과정 중, 체에서 잔골재를 털어낼 때 눈금사이에 존재하는 잔골재가 있었고 이 잔골재들을 모두 제거하는 데에는 한계가 있었다. 뿐만 아니라 체내의 체망과 금속으로 된 체 둘레사이에 입자가 작은 잔골재들이 남아있는 상태에서 체만의 무게를 측정하였으므로, [체]만의 무게는 실제보다 크게 측정되며, [체+잔골재]-[체]=[잔골재]의 계산에서 잔골재가 실제보다 작은 수치가 나오게 되므로 그 수치가 손실량이 되는 것이다.
* 실험의 결과를 체 눈의 크기와 그에 따른 체에 남는 시료의 질량과의 관계 표시하여 아래와 같이 그래프로 나타낼 수 있으며, 잔골재의 체가름 입도곡선을 그래프로 나타내면 다음의 그래프와 같다.
3) 조립률의 계산
- 굵은골재의 조립률 계산
체번호(No)
굵은골재
체에남은양(%)
체에남은양누계(%)
25.4mm
0
0
12.7mm
25
25
9.525mm
31
56
4.75mm
40
96
2.5mm
4
100
1.2mm
-
100
0.6mm
-
100
0.3mm
-
100
0.15mm
-
100
합 계
100
조립률(FM); 667/100=6.77
체번호(No)
잔골재
체에남은양(%)
체에남은양누계
No 4
0.62
1
No 8
2.65
4
No 16
9.63
14
No 30
61.39
75
No 50
20.94
96
No 100
4.41
100
No 200
0.14
100
합 계
100
조립률(FM) 390/100=3.9
- 잔골재의 조립률 계산
** 결론
지금까지 잔골재 및 굵은 골재의 체가름 시험을 통해 골재의 입도, 조립률, 굵은 골재의 최대치수에 대하여 알아보았다.
실험 결과 굵은 골재의 최대치수는 25.4mm라는 것을 알 수 있었다. 굵은 골재의 최대치수를 결정하는 방법 즉, 굵은 골재의 최대치수는 질량의 90%이상 통과시킨 체 중에서 체 눈의 크기가 가장 작은 체 눈의 호칭 값의 정의를 이용하여 구했는데, 통과율이 100%에 해당했던 치수 25.4mm 하나가 90%이상에 해당하는 범위에 해당되었기 때문이다. 만약 25.4mm 보다 작은 다양한 종류의 체를 사용했다면 체 눈금의 크기에 따라서 통과율이 좀 더 다양한 분포를 보였을 것이고, 90%에 가까운 체 중에서 체 눈의 크기가 가장 작은 체를 선정했다면 굵은 골재의 최대치수를 정확하게 선별할 수 있었을 것이다.
체가름 결과 9.525mm의 체까지 31%만이 남아 있어 나머지 69%는 직경이 9.525mm보다 더 작은 골재로 판단되었다. 이 실험 결과는 굵은 골재와 잔골재가 혼합되어 있을 경우 5mm체로 쳐서 잔류하는 것을 굵은 골재로 적용한다는 것으로 보아, 작은 입경을 가진 굵은 골재가 많았거나 잔골재가 어느 정도 포함되어 있었을 것이라고 추측된다.
굵은 골재 실험 결과를 횡축에는 체 눈의 크기, 종축은 시료의 질량값(%)으로 하여 그래프로 나타내어 골재의 입경에 따른 분포를 알아보았더니, 작은 입경을 가진 골재가 많았다는 것을 한눈에 알아 볼 수 있었다.
실험 시에 체 눈의 크기가 비교적 작은 여러 사이즈의 체(4,75mm이하 ~ 약12mm)로 실험하였다면 우리가 실험한 굵은 골재의 정확한 입도에 따른 분포도를 그릴 수 있었을 것이다.
잔골재의 체가름 실험에서는 1.18mm~2.36mm 사이의 입경을 가진 골재가 61.39%로 지배적으로 많다는 것을 알 수 있었으며, 그래프에서 알 수 있듯이 입도분포가 좋다고 할 수 없겠다. 입도분포가 좋다는 것은 다양한 크기의 알갱이가 고루 존재한다는 의미인데, 결과를 보면 약 0.6mm 정도의 잔골재가 지배적으로 많이 포함되어 있을을 알 수 있다.
또한 굵은 골재와는 다르게 잔골재의 체가름 실험에서는 초기 측정된 양과 체마다 측정된 양의 합계 사이에서 오차가 발생한 것을 발견할 수 있었다. 그 원인으로는 앞에서 자세히 언급한 원인 이외에도 잔골재 중에서 입자가 매우 작은 것들은 체가름 도중에 공기 중으로 분산되어 손실되었을 경우도 고려할 수 있겠다.
잔골재와 굵은 골재의 조립률은 각각 3.9, 6.77이라는 값이 나왔는데 일반적으로 잔골재의 조립률은 2.3~3.1, 굵은 골재의 조립률은 6~8정도가 좋다는 것을 감안했을 때 실험에서 얻어진 잔골재의 조립률은 다소 크게 측정되었고, 굵은 골재의 조립률은 일반적인 범위안에서 측정이 되었다. 따라서 잔골재의 경우는 양호한 골재라고 판단하기는 어렵다. 특히 잔골재의 경우 조립률이 0.2변화하면 슬럼프가 1.5cm~3cm 변화하므로 이와 같이 조립률이 0.15이상 변화한 경우에는 배합을 변화시키지 않으면 이 골재를 사용해서는 안 될 것이다.

키워드

철근콘크리트,   철근콘크리트역학,   철근콘크리트역학실험,   체가름 시험,   굵은골재및잔골재체가름,   굵은골재,   잔골재,   골재체가름