함수비 실험

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2009.11.23
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2009.06
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실험 목적
자연 상태에 존재하는 모든 흙은 그들 구조의 일부로서 거의 언제나 물을 함유한다. 따라서 흙의 함수비는 흙의 구성하고 있는 흙 입자의 질량과 포함되어 있는 물의 질량비로 나타내고, 흙의 물리적 역학적 성질을 준다. 또한 성토의 다짐에 있어 그 흙의 최적 함수비일 때 최대건조밀도를 얻을 수 있어 작업하는 흙의 함수비를 파악하여야만 적절한 다짐기계를 투입하여 완벽한 토공작업을 할 수 있다. 이와 같이 흙의 함수량은 지반의 공학적 판단에 중요한 근거가 되므로 흙의 함수량을 측정하여 이를 공학적인 판단에 이용하려 함수량 시험을 실시하였다.
이론적 배경
(기초지식)
ㆍ흙덩어리는 흙, 물, 공기의 3요소로 구성되어 있으며 흙의 성질은 그 속 에 포함되어 있는 물의 양이 많고 적음에 따라 크게 변한다. 따라서 흙에 포함된 수분을 정량적으로 알아내는 것은 흙의 공학적인 성질을 판단하기 위하여 중요하다.
ㆍ흙속의 물은 자유수, 흡착수, 화학수가 존재한다. 중력수는 중력에 의해 흙 입자 사이 공극을 통해 지하수면에 도달한다. 모관수는 흙 입자간의 공극을 모세관 작용에 의해 지하수면으로 상승하여 지표면에 도달하여 증 발되며 식물에 이용된다. 흡착수는 점토질입자의 표면에 둘러싸인 아주 얇은 수막으로 보통의 물에 비하면 점성과 표면장력이 현저하게 크고 비 등점은 높고 동결점은 낮다. 화학수는 건조로에서 105~110℃로 18~24시간 유지해도 증발되지 않으며 유기질토에서는 105~110℃ 손상되므로 75~80℃ 로 유지해서 수분을 서서히 증발시켜야 한다.
ㆍ흙의 물이란 온도 110±5°C 의 항온 건조로에 의하여 습윤토 속에서 제거 된 수분을 말하고, 110°C 이상 고열을 가하면 입자 조직이 옹기처럼 굳 어져 본래의 공학적 성질이 없어진다.
ㆍ함수비는 흙 입자의 중량에 대한 수분의 중량의 비를 백분율로 나타낸 것 으로 다음과 같이 표시된다.
ㆍ함수비를 측정하기 위해서 흙을 건조한다는 것은 100~110℃의 온도로 약 12~24시간동안 노건조 시킨다는 것을 의미한다.
ㆍ보통 30~40% 사이가 많고, 모래질 흙일수록 작고, 점토질 흙일수록 크다.
ㆍ함수비는 항상 소수 둘째자리까지 퍼센트로 나타내며, 항상 오븐에서 건 조시킨 시료를 근거로 하여 계산한다.

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