흙의 입도 분포 시험

목차

서론

(1) 체분석
(2) 비중계 분석

시험장비

시험방법(Experimental procedure)
(1) 개 요
(2) 큰입자 체분석
(3) 비중계 분석
(4) 작은 입자 체분석

결과 (DATA SHEET) - 흙의 입도분석 (체분석)

흙의 입도시험 (비중계 분석)

흙의 입도 시험(결과)

5. 논의
<< 결과분석 >>
(1) 작은 입자 체분석
(2) 비중계시험 결과의 정리
(3) 작은 시료에 대한 중량 백분율
(4) 결과의 이용
<< 비교분석 >>

6. 결론

고 찰

1 ~ 6

본문내용

계분석에 있어서는 모든 입자를 구형입자로 간주한다.
D10: 가적통과율 10%일 때의 입경 (=0.18mm)
D30: 가적통과율 30%일 때의 입경 (=0.55mm)
D60: 가적통과율 60%일 때의 입경 (=2mm)
∴ = 11.11
∴ =0.84
Cu: 균등계수
Cg: 곡률계수
그리고 개개인 마다 그래프를 다르게 있을 수도 있으므로 D10, D30, D60이 달라 균등 계수, 곡률계수가 조금 다르게 나올 수 있다.
균등계수는 입경가적 곡선의 기울기를 나타내는 것으로 Cu=1에 가까울 때는 D60과 D10과의 범위가 좁아 입경가적 곡선이 거의 직립함을 나타내며 Cu가 커짐에 따라 입도분포가 넓은 것을 나타낸다.
일반적으로 Cu가 4~5이하의 흙은 「입도분포가 균등하다」고 말하고 10이상인 흙은 「입도분포가 좋다」고 말할 수 있다.
균등계수만 봤을 때는 우리가 시험한 이 흙은 ‘입도분포가 좋다’라고 말할 수 있다.
조립토에 있어서의 단위 체적중량, 투수성, 전단강도 등의 여러 성질이 입도에 크게 관계되며 흙의 분류에도 결정적 요소로 되어 있지만, 세립토에 있어서는 입도보다는 컨시스턴시를 흙의 분류에 이용하는 편이다.
2.
이번실험에서는 먼저 흙을 노건조시킨 다음, 모든 덩어리들을 부수어서 작음 입자들로 분리하여 체의 크기를 큰 순서대로 놓고서 진동기로 일정시간 흔들어서 각 체에 남아 있는 흙의 무게를 측정하였습니다.
그리고 체분석에 사용한 흙의 전체 무게에 대한 각 체에 남아 있는 흙의 무게를 백분율로 나타내었습니다.
이실험은 크게 어려움 없이 해내었습니다.
하지만 이어서 한 실험은 비중계를 사용한 비중계실험으로 비중계분석은 물 속으로 가라앉는 흙입자의 침강원리를 근거로 하는 방법으로 시료가 물속에서 분산되면 각 입자들은 모양, 크기, 무게 등에 따라 각기 다른 속도로 가라앉으며, 이것을 시간마다 체크하는데 처음에 짧은 시간에 측정을 할려니 뿌옇게 되어 잘보이지 않아 힘들었지만 시간이 지날수록 잘보였습니다. 이실험을 통해 많은 자료들을 보면서 알수있었던 것은 비중계분석의 결과가 신뢰성이 크지않다는 것을 알았습니다.
그이유는 흙입자는 구형이 아니고 각각의 흙입자의 비중이 반드시 같지는 않으며 다수의 흙입자가 침강 중에 서로 간섭한느 등, 실제로는 스토크법칙의 가정과는 일치하지 않는 점이 많다고 알았습니다.
하지만 이번실험을 통해 이런 실험방법도 있다는 것을 알아서 더 좋은 실험이었던 것 같습니다.
3.
첫 실험 이라 약간의 우왕자왕을 했으나. 조원들끼리 서로 역할 분담을 해가면서, 생각한 것 보다 더 일사철미 하게 끝난 것 같다. 체분석기계가 미동이 심해 기계가 빠지지 않게 잡은게 기억에 남는 실험이 었다.
처음에는 비중시험과 비중계가 헷갈렸는데.. 실험 순서에 맞게 하다보니 그다지 어려운 실험이 아니였던 것 같다. 메스실린더에 눈금을 읽기가 어려워 처음 30초까지 약간의 오차가 있는 것 같다. 시료가 가라 가라앉기까지 24시간이란 시간이 걸려 생각보다 손이 많이 가는 실험이었다.
4.
실험시간이 장기간이고 저녁에 측정하니 힘들지는 않으나 별로 싫었다. 눈금의 변화가 첨엔
크더니 나중에는 차이가 줄어들고 변화지 않았다.
비중계분석은 물속으로 가라앉는 입자의 침강원리를 근거로 하는 방법이다. 입자가 0.2㎜보다 작고 0.0005㎜보다 큰 흙을 분석하는데 적당하다. 하지만 비중계 분석은 그리 신뢰성이 크지 않다. 왜냐하면 흙입자는 구형이 아니고 각각 흙입자의 비중이 반드시 같지는 않으며 다수의 흙입자가 침강 중에 서로 간섭하는 등, 실제로는 Stokes 법칙의 가정과 일치하지 않기 때문이다.
5.
이번 실험은 입도 분포 실험(체분석실험)으로서 흙의 입경과 분포를 알면 그 흙을 공학적으로 성질이 비슷한 토군으로 분류할 수 있다.
흙을 토목재료로 사용하는 구조물 즉 흙댐이나 하천제방, 도로 또는 비행장의 포장 단면의 축조재료등은 흙입자의 크기와 그 분포가 대단히 중요하다.
체분석은 네모로 된 눈금을 가진 적절한 크기의 체를 체눈금 크기의 순서로 포갠 다음 흙을 부어 넣고 흔들어,주어진 눈금의 체를 통과한 흙의 중량을 구하여 흙입자의 크기와 분포를 알아내어 조립토의 판별분류 및 흙의 공학적 성질을 판별하는데 쓰여진다
실험방법은 실험하기에 편하였다 건조된 시료를 체분석 진동기에 정량을 넣은 후에 작동 시킨후 체 입경에 따라서 구별 되어지기 때문에 큰어려움은 없었다
그리고 실험에서 주의하여야하는 것은 각체에 남은 잔류 량을 합계한무게와 시험전에 계량한 흙의 무게는 오차가 2% 이하일때에는 이것을 각체에 남은 흙의 무게의 비율로 배분하고
2%이상 된때에는 시험을 다시하여야한다
또 200체에 흙이 많이 잔류되어 있다면 그체에 물을 부어 작은 입자들이씻겨져 나가도록 해야 한다.
위에 실험에서 구한 시료를 가지고 비중계실험을 이어서하였다
비중계실험은 입자가 굵은 흙은 체분석으로 입도분포를 결정할 수 있지만 No.200체를 통과한 가는 입자는 이것으로 입자의 크기를 판별하는 것은 불가능하다.이러한 경우에는 Stokes의 법칙을 이용하면 흙의 입도 분포를 알 수 있다. 즉 이것은 대소입자들이 물속으로 낙하하면 입경의 치수에 따라 낙하하는 속도가 달라지는 원리를 이용한 것이다.흙입자가 섞인 물은 시간의 경과에 따라 농도가 변하므로 , 이의 비중을 측정함으로써 흙의 입경과 그 분포를 알 수 있기 때문에 이것을 비중계분석이라고 한다.
6.
실험의 가장 중요한 요점이 시간에 따른 정확한 측정값 이라 여겼을 때 이 실험이 가장 힘든 실험이라 할 수 있었다. 실험의 실험결과를 알기 위해 많은 시간을 투자해야 했으며 첫 번째 실험이라 가장 기억에 남는 실험이라 할 수 있었다.
처음은 변화량이 심하지만 시간이 갈수록 변화량은 감소하고 일정한 시간이 흐른뒤는 변화량이 멈추는 것을 알 수 있었다.
비중계분석은 물속으로 가라앉는 입자의 침강원리를 근거로 하는 방법이다. 하지만 비중계 분석은 그리 신뢰성이 크지 않다. 왜냐하면 흙입자는 구형이 아니고 각각 흙입자의 비중이 반드시 같지는 않으며 다수의 흙입자가 침강 중에 서로 간섭하는 등, 실제로는 Stokes 법칙의 가정과 일치하지 않기 때문이다.

키워드

흙의입도분포,   토목,   체분석,   비중계 분석