암석의 역학적 성질에 대하여

목차

1. 서 론
1. 1 밀도와 단위중량 및 비중

1. 2 공극률과 함수비
(1) 공극률
(2) 함수비

1. 3 내구성

1. 4 탄성계수, 탄성파 속도
(1) 탄성계수
(2) 탄성파 속도

본문내용

암석이라는 재료의 공학적 특성을 분석하기 위해서는 암석의 물리적 성질에 대한 정보가 매우 중요하다. 암석의 물리적 성질이란 재료가 가지고 있는 고유 성질 중 화학적 변화(풍화 작용, 화학적 변성작용등)를 동반하지 않았을 때의 특성을 의미한다.
암석의 역학적 성질은 암석에 응력을 작용했을 때 기존 암석이 나타내는 성질의 의미한다. 암석의 물리적 성질 중에서 역학적 성질로 분류되는 것들은 다음과 같다.

• 밀도(density), 비중(specific gravity)
• 공극률(porosity)
• 함수율(water content)
• 내구성(durability)
• 탄성계수(modulus of elasticity)
• 강성계수(modulus of rigidity)
• 포아송 비(Poisson's ratio)
• 탄성파 속도(elastic wave velocity)

1.1 밀도와 단위중량 및 비중

밀도(density)는 단위부피당 질량(mass)으로 정의되고, 기본단위는 g / cm3 이다.
=MV (1.1)
여기서, : 밀도, M : 질량, V : 체적
단위 중량(unit weight)은 단위부피당 중량(weight)으로 정의되고, 단위는 N / m3 이다.
=WV (1.2)

여기서, : 단위중량, W : 중량
단위중량 (N/m3) 는 밀도 (kg/m3) 와 다음과 같은 관계가 있다.
= ∙g = 9.8 (1.3)
여기서, g : 중력가속도 ( = 9.8m / sec2)
밀도와 단위중량의 차이점은 밀도는 질량 개념이고, 단위중량은 힘의 개념이다.
W = Mg 이기 때문에 =Mg V = g 의 관계가 있다.
물체의 비중(specific gravity, Gs)은 그 물체의 밀도를 1 기압, 4℃ 에서의 물의 밀도(1gf/cm3
; 9.8kN/m3; 약 0.01MN/m3 )에 대한 비로 산정된다. 따라서 비중은 무차원의 값이 되며 다음과 같다.
Gs = (1.4)
여기서 w : 물의 밀도
일반적으로 암석은 입자(solid), 공극(void)의 2 가지 상으로 구성되어 있다. 입자(solid), 물(water), 공기(air)에 대한 부피(V)와 질량(M)을 그림 1.1 에 도시하였다.

참고 자료

없음