토질역학실험 결과보고서 - #4.비중계(Hydrometer) 실험

목차

1. 실험의 목적
2. 배경지식
3. 실험 장치 및 기구
4. 실험의 절차
5. 결과 값 정리
6. 결과값 산정
7. 결과 및 토의 **

본문내용

계수(μ)=0.001009 mm poise, w =0.998234g/cm
M = 2443.44
C ==0.01350
비중계 분석
경과시간
온도
(℃)
흙의 비중()
=-1+
(cm)
+F
누가통과율
M(+F)
P'*P₂/100
1/3
20
1.039
0.0395
10.0575
0.074159
0.0403
98.47063
11.6799
3/4
20
1.031
0.0315
11.3175
0.052442
0.0323
78.92311
9.361307
7/6
20
1.03
0.0305
11.475
0.042339
0.0313
76.47967
9.071483
7/3
20
1.028
0.0285
11.79
0.030346
0.0293
71.59279
8.491836
3
20
1.027
0.0275
11.9475
0.026941
0.0283
69.14935
8.202012
14/3
20
1.026
0.0265
12.105
0.021743
0.0273
66.70591
7.912188
61/6
20
1.015
0.0155
13.8375
0.01575
0.0163
39.82807
4.724127
20
20
1.014
0.0145
13.995
0.011293
0.0153
37.38463
4.434303
30
20
1.012
0.0125
14.31
0.009324
0.0133
32.49775
3.854656
60
20
1.011
0.0115
14.4675
0.006629
0.0123
30.05431
3.564832
120
20
1.01
0.0105
14.625
0.004713
0.0113
27.61087
3.275008
2) 입도분포곡선(체가름실험과 연계)
3) 입도분포곡선 해석
(1) D10 = 0.058mm, D30 = 0.9mm, D60 = 3.2mm
(2) (균등계수) = Cu = D60 / D10 = 55.17
(3) (곡률계수) = Cc = (D30)2 / (D60× D10) = 4.36
7. 결과 및 토의 **
입도분포곡선은 체분석이나 비중병시험으로서 나타낼 수 있다. 체가름 실험 이후, 입경 2mm 이하의 시료에 대해서 비중계를 사용하여 입도분포를 파악하였다. 그 결과로 얻게 된 입도분포곡선과 체가름 실험과 연계하여 최종적인 입도분포곡선을 얻을 수 있었다. 입도분포곡선의 목적은 흙 입자의 분포를 파악하여 균등성, 곡률성 등의 성질을 결정하는 계수를 구하는데 있다. 토질의 성질을 규명하는 첫걸음인 흙 입자의 입도분포분석 그래프를 실험을 통해 작성할 수 있었다.
실험에서 오차의 원인으로 지적할 수 있는 가장 큰 부분은 비중계의 눈금을 읽는 과정이라고 하겠다. 실험에서 만든 흙탕물은 섞은 후에 거품이 생겨서 수면이 가리키는 눈금을 정확히 알기 힘들었다. 눈금 조차 잘 보이지 않아서 침강 깊이만 읽을 수 있었다. 사실 흙탕물의 비중이 정확하게 측정되지 않았다면(오차가 컸다면) 이 실험을 통해 얻은 입도분포곡선은 신뢰성이 없는 결과라고 할 수 있겠다. 정밀한 실험값을 읽도록 노력하여야 하고, 실험적 노하우도 필요하겠다.
비중계는 아르키메데스의 원리를 적용한 실험도구로서 원리는 "유체 속에 정지하고 있는 물체는 중력과 반대방향으로 작용하는 부력을 받는데, 그 크기는 물체가 밀어낸 부분의 유체의 무게에 해당한다." 이다.
이 실험에서는 면모화를 방지하기 위한 분산제를 사용하지 않았기 때문에 오차의 크게 작용하였다.
"콜로이드 상태와 같은 미세입자들은 그 전기적 반발력에 의해 침강하지 않기 때문에 정확한 실험을 위해서는 규산화나트륨(물유리), 가성 소나 과산화수소와 같은 분산제를 넣어주는 것이 바람직하다."
(..."아르키메데스의 원리"와 "비중계실험"인터넷 자료 검색)

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