들밀도 실험

소개글

들밀도 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

제목 : 1. 들밀도 시험

2. 시험목적

3. 시험기구

4. 일반적인 개념

5. 시험 방법

6 . 토 론

7. 흙의 판정

8. 참고문헌

본문내용

Sand cone\'을 뒤집어서 시험구멍에 모래를 넣기 때문이다. 즉, ‘Cone\'을 바로 세운 상태와 뒤집은 상태의 자유낙하된 모래의 건조밀도가 다르기 때문이다. 그래서, 시험 구멍으로 가정한 크기상 3ℓ정도의 통을 사용해서 현장에서 모래를 담는 것과 유사하게 재현된 상태로 재야 한다.
밑판은 ‘Cone\'이 구멍 중심에 놓이도록 홈이 파져 있다. 그런데, 현장의 시험 구멍에는 밑판의 두께만큼 모래가 더 들어간다. 그래서, 이를 고려해서 Test hole의 부피는 밑판 두께의 부피를 뺀다.
2) 시험 구멍에서 파낸 흙의 건조밀도
Test hole에서 파낸 습윤토의 무게와 함수비의 측정은 간단하나, 부피측정이 까다롭다. 한마디로 말해서, 이 시험은 손삽, 끌, 망치 등으로 불규칙하게 판 Test hole의 부피 측정이 핵심이다. 파낸 구멍의 부피는 수축한계 시험(KS F 2305)처럼 수은을 사용할 수도 있다. 그런데, 시험 구멍의 부피는 통상적으로 4ℓ정도이므로 수은이 44㎏～55㎏가 필요하며, 파진 Test hole에 들어간 수은을 회수하기 어렵다. 그리고, 뭣보다도 맹독성이기 때문에 사용하지 않는다.
얇고, 부드럽고, 탄력있는 고무막으로 시험 구멍의 표면을 씌워서 물을 붓는 고무막 법도 있다. 이는 KS F 2347, ASTM D2167-84, AASHTO T205-86등이 있다. 그리고, 방사능법도 있으나, 방사능 취급허가를 받아야 하는 단점이 있다. 그래서, 모래치환법이 가장 많이 이용된다.
모래 치환법에서, Test hole에 모래를 채울 때에는 주변에 진동이 없도록 주의한다. 진동을 줄수록 시험 구멍에 모래가 조밀하게 채워져서, 최소 건조밀도 상태가 아니므로 부피는 실제보다 더 크게 산출되기 때문이다. 그리고, 편평한 지표면 위에 Base plate를 고정시킨 채 흙을 파내므로, Test hole에서 파낸 흙의 부피는 밑판 두께 만큼 더 적다. 즉, 파낸 흙은 밑판의 두께 만큼 적고 채워진 모래는 더 많아서, 파낸 흙의 부피는 밑판 두께에 해당되는 부피를 빼서 계산한다.
(4) 건조단위중량과 함수비와의 관계
실내시험에는 시료의 함수비 변화를 주는 방법으로 시험전에 시료를 공기건조시킨 후 수분을 가해서 함수비를 변화시켜 가는 건조법과 시료를 건조시켜가는 과정에서 시료를 이용하는 습윤법이 있다. 또한 시험에서 같은 시료를 반복하여 사용하는 방법과 시험별로 새로운 시료를 사용하는 방법이 있다. 현재 한국공업규격에 의한 다짐시험시료의 준비 및 사용방법은 다음과 같다. ①건조법으로 반복법에 의할 때, ②건조법으로 비반복법에 의할 때, ③습윤법으로 비반복법에 의할 때가 있다. 상기 ③의 방법은 자연함수비가 높은 불투수성 흙으로 시료를 건조시키는 것이 다짐결과에 영향을 주는 경우에 사용하고, 시험에 있어서 시료를 반복, 사용하면 입자가 부서지고 입경분포가 변화되는 흙이나 점성토의 경우에는 ②, ③과 같이 동일시료를 반복하여 사용하지 않는다.
흙을 다지는 것은 흙의 성질을 개선하기 위함이다. 밀도가 낮고 공극이 크며 투수성이나 압축성이 큰 흙을 일정한 두께로 포설하고, 토립자간에 윤활유 역할을 하도록 적당량의 물을 뿌리고 적당량의 다짐에너지를 가하게 되면 흙입자는 서로 치밀하게 재배열되어 건조단위중량이 점차 증가하게 된다.
함수비를 변화시켜가며 다짐시험을 실시하게 되면 흙의 건조단위중량은 어느 정도까지는 흙의 함수비가 증가함에 따라서 증가하여 어떤 일정한 함수비에 이르면 최대가 되나 그 이상의 물을 첨가하면 오히려 건조단위중량이 감소하게 되는 한계치에 도달하게 된다. 이와 같이 흙이 가장 잘 다져지는 함수비를 최적함수비라고 하며, 최대건조단위중량은 최적함수비에서 얻어진다. 최적함수비를 중심으로 함수비가 감소되는 쪽을 건조측, 증가하는 쪽을 습윤측이라고 한다.
(5) 다짐의 목적과 원리
지반공학에서 다짐이란 타격, 누름, 반죽, 진동 등의 인위적인 방법으로 흙에 에너지를 가하여 흙입자간의 공기를 배출시킴으로써 흙의 밀도를 증대시키는 것을 의미한다. 다짐은 공극을 감소시키는 면에서는 압밀과 같지만 압밀은 공극내의 공극수를 배출시키는 반면 다짐은 공극내의 공기를 배출시키는 점이 상이하며, 다짐은 압밀과는 달리 급속히 진행되는 점이 다르다. 또한, 다짐에서는 충격 또는 진동하중 등과 같이 매우 짧은 순간에 재하되는 반면 압밀에서는 장기적이며 정적인 하중이 재하된다.
흙 다짐의 주된 효과는 흙의 밀도 증대, 전단강도의 증대, 향후 침하량의 감소, 투수계수의 감소 등이다. 이와 같은 효과는 흙의 성질을 개선시키기 위한 경제적이고도 효과적인 방법으로 도로, 활주로, 철도, 흙댐 등과 같은 다양한 토공구조물에서 매우 유용하다.
흙의 다짐은 합리적인 근거에 의하여 고려하게 된 것은 1933년 프록터(proctor)가 흙댐의 시공과 관련하여 다짐시험방법과 공사에의 적용방법을 발표한 이후이며 이것은 표준프록터시험(standard proctor test, standard AASHTO test, ASTM designation D-698, AASHTO designation T-99)이라고 하며, 프록터가 제안한 다짐시험의 방법은 현재 세계 각국에서 다소 수정하여 널리 사용되고 있으며, 우리나라에서는 KS F 2312에 다짐시험방법을 규정하고 있다.
(6) 다짐원리
흙이 함수비의 변화에 따라서 건조단위중량이 증가되는 원인은 다음과 같이 개략적으로 성명할 수 있다. 공기건조된 함수비가 낮은 흙은 입자들이 흐트러져 있어서 다짐에너지가 잘 전달되지 않으므로 잘 다져지지 않으나 흙에 수분을 조금씩 가하면 흙입자간의 결합과 다짐에너지의 전달이 쉬워지고 흙입자의 부착수는 윤활유 작용을 하게 되어 입자간의 재배열이 원활히 진행되므로 다짐에 의해 건조단위중량이 증가하게 된다. 수분이 어느 한도를 넘게 되면 공극수의 영향으로 인하여 흙입자간의 거리가 멀어지고 건조밀도가 오히려 저하된다.
(7) 참고자료
1)토입자의 밀도란 토입자와 유기물로 되는 흙의 고체부분의 단위체적당의 평균질량 ρs (g/cm3)로 표시한다. JISA 1202의 시험방법으로 구하는 토입자의 비중(Gs)은 4도씨 또는 15도씨의 물온도에 대한

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