토질역학시험 | 체 분석 시험

 

 

 

흙 역학(soilmechanics)

지반 구성 재료인 흙의 역학적, 공학적 특성을 규명하여 흙과 관련된 공학문제를 해결하는 토목공학의 한 분야이다. 흙의 입도시험(체분석법, 비중계법)은 흙의 입도를 구하기 위하여 행하며, 입도는 조립토 분류 및 흙의 성질을 판단하는데 이용된다. 흙 입자의 입경별 함유율 분포를 입도라 하며, 이 분포상태는 전체 흙 중량에 대한 입경별 중량 백분율로 나타낸다.

 

흙의 입도분포는 입경이 아주 미세한 것부터 비교적 크기가 큰 조립토에 이르기까지 분포하게 되므로, 입자의 크기가 0.0074mm 이상의 흙입자의 입도분포는 체분석시험을 이용하고, 이보다 작은 입경의 흙은 침강분석(비중계법)을 이용한다. 흙의 입도를 알면 그 흙이 사질토인지 점성토인지, 즉 흙의 공학적 분류가 가능하게 된다. 흙의 공학적 분류의 목적은 토목재료로서의 적정성 등 그 흙의 공학적 성질을 판단하는데 있다.

 

 

체 분석 시험

흙을 구성하는 흙 입자의 입도를 입경에 따라 분류하는 것으로 흙 시료를 입경 별 표준체로 쳐서 남은 무게를 재서 누가잔류율과 누가통과율을 계산한 결과로 입도분포 곡선을 그린다. 입도분포곡선에서 균등계수(C_u), 곡률계수(C_g)와 유효입경(D_r)을 구해서 입도분포가 좋은 흙인지, 나쁜 흙인지 또는 균등한지, 불균등 한지를 판별한다.

 

흙을 토목재료로 사용하는 구조물 즉, 흙댐이나 하천제방, 도로 또는 비행장 활주로 등에서 흙의 공학적인 성질을 파악하는데 흙 입자의 크기와 그 입도분포가 대단히 중요한 자료로 사용된다.

 

따라서 흙의 입도분포를 결정하는 것은 모든 토질실험의 기초로 되어있다. 흙의 입도분포는 흙의 종류에 따라서 체분석법이나 비중계분석법을 실시하여 구한다. 조립토(0.074mm이상)는 체분석법을 실시하여, 세립토(0.074mm이하)는 비중계분석법을 그리고 혼합토는 체분석법과 비중계분석법을 병행하여 입도분포를 구한다.

 

체분석법은 흙을 구성하는 흙 입자의 입도를 입경에 따라 분류하고 흙 시료를 입경 별 표준체로 쳐서 남은 무게를 잰다음 누가잔류율과 누가통과율을 계산한 결과로 입도분포 곡선을 그린다. 입도분포곡선에서 균등계수(C_u), 곡률계수(C_g)와 유효입경(D_r)을 구해서 입도분포가 좋다(well graded), 입도분포가 나쁘다(poorly graded)를 판별하고, 균등하다(uniform), 불균등하다(ununiform)를 판별한다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 실험 장소를 정하고 시료팬에 흙을 담는다

 

2) 사용할 표준체세트를 깨끗이 털어낸 후 체 각각의 무게를 측정한다.

 

3) 시료팬에 담긴 건조된 뭉쳐진 흙덩어리를 잘게 부순다.

 

4) 체 눈의 크기순(No.4, No.10, No.20, No.40, No.60, No.100, No.200)으로 체를 포개고 No.200체 밑에 팬을 놓는다.

 

5) 시료의 중량을 측정한 후 체의 상부에 시료를 넣는다. (※ 단 무게를 측정할시 저울의 0점은 시료팬의 무게를 포함한다.)

 

6) 조립된 체세트에 체진동기로 진동을 가하여 입경별로 각 체에 잔류한 양을 측정한다.

 

7) 결과 값을 표에 기입하고 입도 분포 곡선을 그린다.

 

 

 

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