삼축압축시험

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삼축압축시험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.시험목적
2.시험이론
3.시험기구
4.시험방법
5.데이터시트
6.계산방법
7.결과 및 고찰
8.결과가 활용되는 내용
9.참고문헌

본문내용

17.35
17.15
401.6
101.9
99.3
1802
2.6
917.75
302.3
1220.05
299.7
1217.45
21.44
72
17.85
17.66
400.3
102.7
100.2
1772
2.5
902.47
300.1
1202.57
297.6
1200.07
22.08
73
18.37
18.17
400.9
102.3
99.8
1762
2.5
897.38
301.1
1198.48
298.6
1195.98
22.71
74
18.88
18.68
401.6
102
99.5
1761
2.5
896.87
302.1
1198.97
299.6
1196.47
23.35
75
19.4
19.19
400
103
100.2
1762
2.8
897.38
299.8
1197.18
297.0
1194.38
23.99
76
19.92
19.69
401.4
101.9
99.3
1767
2.6
899.93
302.1
1202.03
299.5
1199.43
24.61
77
20.43
20.2
400.6
102.9
100.1
1778
2.8
905.53
300.5
1206.03
297.7
1203.23
25.25
6.계산방법
(1)
Pore Press Back Press = (kPa) 로 계산하였다.
(2)

시료의 면적 =
(3) ,
(kPa) = Cell Press - Back Press
(kPa) = +
(4) ,
(kPa) = -
(kPa) = -
(5) p, q

(6) p’,q’

(7) 변형률

시험에 사용한 시료의 높이는 8cm이다
(8) 모어원의 중심과 반지름
모어원의 중심은 시험에서 시료의 파괴가 일어나는 시점의 p 값으로 한다.
모어원의 반지름은 시험에서 시료의 파괴가 일어나는 시점의 값으로 한다.
* 전응력 모어원의 중심과 반지름
구속압 (kPa)
파괴 시의
Axial
Force (N)
파괴 시의
(kPa)
파괴 시의
(kPa)
p 값
(모어원의 중심)
(모어원의 반지름)
100
731
103.3
475.60
289.4477
186.1477
200
1426
198.8
925.06
561.928
363.128
300
2022
302
1331.80
816.8982
514.8982
* 유효응력 모어원의 중심과 반지름
구속압 (kPa)
파괴 시의
Axial
Force (N)
파괴 시의
(kPa)
파괴 시의
(kPa)
p 값
(모어원의 중심)
(모어원의 반지름)
100
731
96.4
468.70
282.5477
186.1477
200
1426
193.7
919.96
556.828
363.128
300
2022
299.6
1329.40
814.4982
514.8982
(9) 전응력 파괴포락선
(5)에서 설명한 방법으로 p와 q를 구하고 (8)에서 구한 모어원의 중심과 반지름을 이용하여
모어원을 그리면 다음과 같다.
각각의 원의 피크점을 지나는 선을 그려 추세선을 확인해보면 y=0.6336x + 7.9561이다
파괴포락선의 압밀비배수 전단저항각()과 점착력()을 구하기 위해 위의 추세선을 활용한다.
파괴포락선의 압밀비배수 전단저항각()은 이다.
파괴포락선의 점착력()은 로 구할수 있다. 여기서 a는 위의 추세선의 y절편 값이다. 따라서 (kPa) 이다.
압밀비배수 전단저항각
점착력 (kPa)
전응력 파괴포락선
0.6733 (rad)
10.177
파괴포락선의 방정식을 도시화하면 다음과 같다.
(10) 유효응력 파괴포락선
(6)에서 설명한 방법으로 p’ , q’를 구하고 (8)에서 구한 모어원의 중심과 반지름을 이용하 여 모어원을 그리면 다음과 같다.
추세선의 수식은 y=0.6183x + 13.86 이므로 (9)에서 했던 방법과 똑같이
유효응력 파괴포락선의 배수마찰각()을 구해보면
이고 점착력()는 이다.
배수마찰각
점착력 (kPa)
유효응력 파괴포락선
0.6666 (rad)
17.6352
파괴포락선의 방정식을 도시화하면 다음과 같다.
7.결과 및 고찰
(1)응력경로
먼저 전응력과 유효응력의 응력경로를 보면 둘다 오른쪽 상단으로 향하는 것을 알 수 있다.
이것은 축방향 압축의 응력 경로를 나타내는데, 삼축압축시험을 할 때 축방향으로 축차응력과 구속압의 합 만큼의 축방향 압축을 실시하게 되므로 전응력과 유효응력의 응력경로가 이론에 맞게 나왔다고 생각한다. 그리고 시험에서 간극수압의 변화가 전응력에 비하여 매우 작은 값이므로 전응력과 유효응력의 값의 차이가 거의 없어 p 와 p’ 값도 거의 차이가 없었다.
(2)축차응력-변형률 관계
축차응력과 변형률의 관계에서는 축차응력이 증가하다가 피크점을 찍고 다시 내려가는 것을 그래프의 끝부분에서 볼 수 있다. 이런 그래프의 양상은 조밀한 모래 또는 과압밀 점토에서 나타난다. 그러므로 시험에 쓰인 시료는 조밀한 모래 또는 과압밀 점토라는 것을 알 수 있다.
(3) 간극수압 - 변형률 관계
간극수압과 변형률 관계에서는 아무 상관관계를 찾을 수 없다. 위에서의 축차응력-변형률 관계 그래프를 보아 간극수압과 변형률 관계에서는 조밀한 모래 혹은 과압밀점토의 특성인 간극수압이 양의 피크값을 찍고 음으로 내려가는 그래프가 나올 것 같았으나. 우리가 시험한 간극수압-변형률 관계는 상관관계가 없었다.
(6)구속응력에 의한 시료의 체적 변화
위 그래프는 시료의 체적 변화와 시간과의 관계를 나타내었다.
시료의 체적 변화는 () 으로 계산하였다.
그래프를 보면 각 구속압에서의 그래프가 거의 일치할 정도로 큰 차이는 없다.
왜냐하면 구속응력에 의한 시료의 변형 차이가 거의 없기 때문이다.
하지만 기울기는 우 하향 하는데 이것은 체적변화가 음 의 방향이기 때문에 압축 한다는 것 을 알 수 있다.
(5)고찰
이번 실험은 계산할 것도 많고 찾아보는 자료마다 계산하는 식이 제각각이라서 좀 복잡했다.
수업때도 배우지 않은 내용을 다루고 있어서 이해하기 힘들었지만 그래도 파괴포락선의 방정식이 잘 구해지고 그래프도 깔끔하게 잘 그려져서 만족스러웠다. 하지만 간극수압과 변형률 관계에서 아무런 상관관계가 없이 나온 것은 잘 이해가 안

키워드

토질역학,   삼축압축시험,   흙의전단강도,   Mohr원,   간극수압계수