건 축 재 료 실 험지도교수홍 길 동Lab 6.경화 콘크리트의 성질Properties of Hardened Concrete대 한 민 국 대 학 교건 축 공 학 과홍 길 동2020. 00. 00Ⅰ.시험 개요시험 목적콘크리트의 압축강도는 콘크리트의 각종 시험 중에서도 가장 중요한 밀도를 차지하고 있다. 압축강도는 인장강도, 탄성계수, 내구성 등 개략 값을 추정할 수 있고, 실제 구조물에 시공된 콘크리트의 품질로서, 설계에서 가정한 특성을 갖고 있는가를 조사하기 위해 행한다.2. 시험용 기구그림. 압축강도 시험기그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000035e48477.bmp원본 그림의 크기: 가로 247pixel, 세로 293pixel① 압축강도 시험기② 상하의 가압판③ 구면 시트3. 시험 방법① 구좌로 된 가압판 바로 밑에 있는 시험기의 대 및 가압판 위에 편평한 가압판을 놓으며, 위아래 부분의 가압판과 공시체의 지압면을 깨끗이 닦고, 공시체 아랫부분의 가압판 위에 시료를 올려 놓는다.② 시료의 축이 윗부분 가압판의 구좌 중앙에 반듯하게 오도록 한다.③ 구좌로 된 가압판을 시료 위에 접촉시킬 때는 손으로 가동부를 조용히 회전시켜 고르게 접촉되도록 해야 한다.그림. 시험에 사용할 공시체그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000035e40001.bmp원본 그림의 크기: 가로 648pixel, 세로 1368pixel그림. 시험 과정그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000035e40003.bmp원본 그림의 크기: 가로 648pixel, 세로 1368pixel④ 하중은 충격을 주지 않도록 계속적으로 가해야 하며, 매초 0.2~0.3N/mm2 이내의 속도로 한다. 공시체가 급격한 변형을 시작한 후에는 하중을 가하는 속도의 조정을 중지하고, 하중을 계속 유지시킨다.⑤ 하중은 시료가 파괴될 때까지 가압하여 시료의 최대하중을 유효 숫자 3자리까지 읽고 콘크리트의 파괴형태를 기록해야 한다.Ⅱ. 시험 결과표. 압축강도(100*200 몰드)-7일 압축강도(MPa)28일 압축강도(MPa)측정값9.5615.9612.6115.039.8519.22-15.36평균10.6716.40표. 압축강도(150*300 몰드)28일 압축강도(MPa)측정값11.66평균11.66Ⅲ. 질문1. 7일과 28일 콘크리트 압축강도를 그래프로 나타내시오. (평균값을 이용하여 각 재량별 1개 값을 표현하고 바차트(Bar chart)를 이용할 것.)그림. 압축강도 그래프그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000035e40005.bmp원본 그림의 크기: 가로 730pixel, 세로 491pixel본 시험은 100 X 200와 150 X 300인 공시체로 진행하였다. 100 X 200인 공시체는 총 7개로, 3개는 7일 압축강도 4개는 28일 압축강도에 사용하였다. 100 X 200는 총 1개로, 28일 압축강도에 사용하였다.그 결과100 X 200 공시체의 7일 압축강도의 평균은10.67MPa, 28일 압축강도의 평균은 16.40MPa, 150 X 300 공시체의 28일 압축강도의 평균은 11.66MPa인 것을 알 수 있다.2. 100 x 200 공시체를 이용한 압축강도 결과와 150 x 300 공시체를 이용한 압축강도 결과를 비교하시오. 어느 경우에 더 높은 압축강도를 보이는가?그림 6. 패킹되지 않은 상태그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005ddc1a1a.bmp원본 그림의 크기: 가로 1050pixel, 세로 1400pixel그림5. 패킹된 상태 ‘그림입니다.원본 그림의 이름: CLP00005ddc0001.bmp원본 그림의 크기: 가로 1050pixel, 세로 1400pixel100 X 200 공시체의 7일 압축강도의 평균은10.67MPa, 28일 압축강도의 평균은 16.40MPa, 150 X 300 공시체의 28일 압축강도의 평균은 11.66MPa인 것을 알 수 있다.100 X 200 공시체의 28일 압축강도 >150 X 300 공시체의 28일 압축강도 > 100 X 200 공시체의 7일 압축강도인 것을 볼 수 있다.일수로 비교했을 때, 원칙적으로 28일 양생했을 시 압축강도가 더 높게 측정된다는 것을 확인할 수 있고, 같은 일수에서 공시체의 크기로 비교했을 때 작은 크기의 공시체의 압축강도가 더 높은 것을 볼 수 있다.그 이유로는 일단 같은 28일동안 양생을 해도 150 X 300 공시체의 부피가 더 크기에 압축강도를 확보하는 시간이 동일하다는 전제조건이 불리하게 작용한 것일 수 있다. 그리고 100 X 200 공시체를 다짐할 때 더 꼼꼼히 진행했을 가능성도 있고, 두 공시체에 속한 굵은 골재와 잔골재의 비율이 많이 차이날 수도 있다. 그리고 시험을 진행할 때 100 X 200 공시체는 패킹을 했지만 150 X 300 공시체는 크기가 커서 패킹을 하지 않고 진행하여 압축강도가 낮게 나왔다.3. 배합설계 결과와 압축강도 측정값을 비교하시오. 다른 값이 나왔다면 그 이유를 배합적 측면, 굳지 않은 특성 측면, 그리고 압축강도 측정 시 오류에 대해 각각 설명하시오표. 1조 배합설계 조건물시멘트비단위수량공기량잔골재율28일 기준con’c목표강도28일 기준con’c배합강도0.6965kg/m34.5%50%20MPa23.46MPa표. 1조 배합용 배합(kg/m3)시멘트물잔골재굵은골재합계2.35984.9510.670110.670128.651조의 배합설계조건과 배합용 배합은 표3, 4에서 확인할 수 있다.표1과 2에서 100 X 200몰드와 150 X 300몰드의 28일 압축강도는 16.4MPa, 11.66MPa인 것을 확인할 수 있다. 배합설계 조건과 비교해보았을 때 28일 기준 콘크리트 목표강도는 20MPa로 시험 결과 콘크리트 압축강도가 기준에 못 미친다는 것을 볼 수 있다.콘크리트의 압축강도는 유동성에 많은 영향을 받는데, 1조의 시험 과정에서는 감수제를 사용하지 않았고, 물시멘트비가 매우 작았기에 콘크리트의 유동성이 제대로 발현되지 못했다는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 유동성이 제대로 발현되지 못했기에 슬럼프 시험 결과도 10mm라는 매우 낮은 수치를 얻을 수 있었다. 이러한 사실로 인해 매우 뻑뻑한 상태로 다짐을 진행했다는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 유동성이 발현되지 않아 뻑뻑한 상태로 다짐을 진행하면 공극(다져지지 않은 공기)의 제거를 제대로 하지 못했다는 것을 의미하며 이는 콘크리트 강도에 많은 영향을 미친다. 그림2에서 공시체의 표면이 불균일 한 것을 확인할 수 있는데, 이때 강도를 균일하게 받을 수 없어 압축강도가 낮게 측정된 것을 알 수 있다.또한, 본 시험을 진행하면서 적정한 습도와 온도를 유지하며 양생을 진행했어야 하는데 그렇지 못했던 점이 본 시험 결과에 대한 이유가 될 것이다.압축강도를 시험할 때 공시체에 Caping을 하는데 100 x 200 공시체는 Caping을 한 후 시험을 진행했지만 150 x 300 공시체는 Caping을 하지 않은 상태로 진행했다. 그 결과 150 x 300 공시체에 균일한 강도가 가해지지 않아 편심이 작용하여 압축강도가 상대적으로 낮게 나온 것을 확인할 수 있다.4. 설계 결과와 압축강도 측정값을 비교하시오. 다른 값이 나왔다면 그 이유를 배합적 측면, 굳지 않은 특성 측면, 그리고 압축강도 측정 시 오류에 대해 각각 설명하시오1조의 배합설계조건과 배합용 배합은 표3, 4에서 확인할 수 있다.표1과 2에서 100 X 200몰드와 150 X 300몰드의 28일 압축강도는 16.4MPa, 11.66MPa인 것을 확인할 수 있다. 배합설계 조건과 비교해보았을 때 28일 기준 콘크리트 목표강도는 20MPa로 시험 결과 콘크리트 압축강도가 기준에 못 미친다는 것을 볼 수 있다.콘크리트의 압축강도는 유동성에 많은 영향을 받는데, 1조의 시험 과정에서는 감수제를 사용하지 않았고, 물시멘트비가 매우 작았기에 콘크리트의 유동성이 제대로 발현되지 못했다는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 유동성이 제대로 발현되지 못했기에 슬럼프 시험 결과도 10mm라는 매우 낮은 수치를 얻을 수 있었다. 이러한 사실로 인해 매우 뻑뻑한 상태로 다짐을 진행했다는 것을 알 수 있다. 콘크리트의 유동성이 발현되지 않아 뻑뻑한 상태로 다짐을 진행하면 공극(다져지지 않은 공기)의 제거를 제대로 하지 못했다는 것을 의미하며 이는 콘크리트 강도에 많은 영향을 끼친다.또한, 본 시험을 진행하면서 적정한 습도와 온도를 유지하며 양생을 진행했어야 하는데 그렇지 못했던 점이 본 시험 결과에 대한 이유가 될 것이다.그림2에서 공시체의 표면이 불균일 한 것을 확인할 수 있는데, 이때 강도를 균일하게 받을 수 없어 압축강도가 낮게 측정된 것을 알 수 있다.압축강도를 시험할 때 공시체에 Caping을 하는데 100 x 200 공시체는 Caping을 한 후 시험을 진행했지만 150 x 300 공시체는 Caping을 하지 않은 상태로 진행했다. 그 결과 150 x 300 공시체에 균일한 강도가 가해지지 않아 편심이 작용하여 압축강도가 상대적으로 낮게 나온 것을 확인할 수 있다.Ⅳ. 시험 데이터표. 압축강도(100*200 몰드)-7일 압축강도(MPa)28일 압축강도(MPa)측정값9.5615.9612.6115.039.8519.22-15.36평균10.6716.40표. 압축강도(150*300 몰드)
건 축 재 료 실 험지도교수홍 길 동Lab 5.굳지 않은 콘크리트 성질Uncured Concrete Properties대 한 민 국 대 학 교건 축 공 학 과홍 길 동2020. 00. 00Ⅰ.포틀랜드 시멘트 콘크리트의 슬럼프 시험방법1. 시험목적본 시험은 굳지 않은 콘크리트의 반죽질기를 측정하기 위하여 행하며, 콘크리트의 운반 및 타설에 대한 작업성의 양부 즉 워커빌리티도 추정한다.2. 시험용 기구①슬럼프 몰드: 공시체 성형용 몰드는 시멘트 페이스트(Cement paste)에 침식되지 않는 금속제로서 밑면의 안지름이 200mm, 윗면의 안지름이 100mm, 높이가 300mm인 원추형으로 된 것이다. 밑면과 윗면은 뚫려 있고 서로 평행해야 하며, 원추의 축에 직각이어야 한다. 몰드에는 발판과 손잡이가 붙어 있어야 하며, 몰드의 안지름과 높이의 허용오차는 ±3mm이내로 한다.②다짐대: 지름 16mm, 길이 600mm인 원형 강봉으로서, 한쪽 끝은 지름 16mm의 반구형으로 둥글게 되어 있어야 한다.③슬럼프 측정자④수밀평판 : 평평하고 비흡수성의 단단한 평판⑤소형 삽⑥흙손⑦시료팬⑧콘크리트 믹서⑨헝겊⑩온도계3. 시료슬럼프를 측정할 콘크리트 시료는 그 배치를 대표할 수 있어야 하며, 채취방법은 KS F 2401(굳지 않은 콘크리트의 시료채취 방법)에 따른다.4. 시험방법① 몰드는 젖은 걸레로 닦은 후 편평하고 습한 비흡수성의 단단한 평판 위에 놓고, 콘크리트를 채워 넣을 동안, 두 개의 발판을 딛고 움직이지 않도록 그 자리에 단단히 고정시킨다.그림공시체 만드는 과정묶음 개체입니다.②시료를 몰드용적의 약 1/3(바닥에서 70mm)만 넣고 다짐대로 단면 전체에 골고루 25회 다진다. 이때는 다짐대를 약간 기울여서 다짐횟수의 약 절반을 둘레에 따라 다지고, 그 다음에 다짐대를 수직으로 중심을 향해 나선상으로 다져 나간다.③몰드용적의 약 2/3(바닥에서 160mmm)까지만 시료를 넣고, 다짐대로 이 층의 깊이 및 아래층에 약간 관입하도록 동일 요령으로 25회 골고루 다진다.④최상층으로 채워서 다질 때는 슬럼프 몰드 위에 높이 쌓은 후 25회 다진다.⑤최상층을 모두 다졌으면 흙칼을 이용하여 평면으로 고르고, 콘크리트로부터 몰드를 조심성 있게 수직방향으로 벗긴다.⑥”⑤”항의 작업이 끝나고 공시체가 충분히 주저앉은 다음, 몰드의 높이와 공시체 밑면의 원 중심으로부터 높이차를(정밀도 5mm, 단위mm) 구하여 슬럼프로 한다.Ⅱ. 굳지 않은 콘크리트의 압력법에 의한 공기함류량 시험방법1. 시험목적본 시험은 보통골재를 사용한 굳지 않은 콘크리트의 경우 공기량이 많은 것에 비례하여 압력이 감소하는 원리를 이용해 공기량을 측정하는 것이다. 콘크리트에 있어서 공기량은 콘크리트의 동결융해작용에 따르는 내구성, 워커빌리티(Workability) 및 강도 등에도 큰 영향을 주므로 공기량의 측정은 중요한 시험이다. 이 시험방법은 보통골재를 사용한 콘크리트 또는 모르타르에 적당하지만 다공질의 골재를 사용한 콘크리트 또는 모르타르에 대해서는 적당하지 않다.2. 시험용 기구시험용 기구는 콘크리트와 뚜껑 사이의 공간에 물을 넣어서 시험하도록 만든 것 또는 물을 넣지 않고 시험하도록 만든 것 중 어느 것을 사용해도 좋다.①용기: 용기는 플랜지가 붙은 원통형의 것으로서 경질의 금속으로 제작한 것이어야 하며, 용기의 지름은 높이의 0.75~1.25배로 한다. 용기의 최소용량은 콘크리트 중의 굵은골재 최대치수에 따라 아래의 표와 같다.표. 용기의 최소 용량굵은골재 최대치수(mm)용기의 최소용량50이하80이하612②뚜껑: 재질은 용기와 같은 것으로서, 용기의 윗부분과 접촉 부분에는 고무패킹이 붙어 있어야 한다. 물을 넣어 시험하도록 만든 것은 뚜껑에 주수구와 배기구가 있어야 한다. 물을 넣지 않고 시험할 수 있도록 만든 것은 배기구에 스포이드 같은 것이 들어 갈 수 있도록 되어 있어야 한다.③공기실: 뚜껑의 윗부분에는 용기의 약 5%의 용량을 가진 공기실이 있어야 하고, 압력 조절 밸브가 붙어 있어야 하며, 공기펌프 및 압력계에 연결되어 있어야 한다. 뚜껑과 용기를 조립했을 때는 100kPa의 압력으로서, 누수가 되지 않는 구조이어야 한다.④압력계: 용량 약 100kPa이며 1kPa 정도의 감도인 것으로 한다.⑤검정용 기구: 검정에 필요한 량의 물을 손쉽게 용기 밖으로 꺼낼 수 있는 기구일 것.⑥목재 정규: 크기 45mm×12mm×300mm⑦다짐대: 지름 16mm, 길이 약 600mm인 곧은 원형강으로서 그 한쪽 끝의 지름이 15mm의 반구형일 것.⑧저울⑨유리판(용기를 덮을 수 있는 크기⑩소형삽⑪컵 그리스⑫온습도계⑬고무망치⑭헝겊3. 시료채취콘크리트의 시료채취 방법은 KS F 2401(굳지 않은 콘크리트의 시료채취 방법) 또는 KS F2425규정에 따라 만든다.4. 시험 과정① 공기량 시험을 측정할때는 슬럼프와 마찬가지로 평평한 곳에서 측정한다.②용기의 1/3까지 넣고 다짐봉으로 25회 정도 균등하게 다지고 고무망치로 용기 바깥쪽을 10~15회 정도 두드린다.③3번 정도 콘크리트를 채운후 뚜껑을 덮기위해 입구를 깨끗이 닦는다.그후 공기량 측정기 덮개를 덮고 조립한다.④용기에 압력이 0을 넘도록 압력을 가한다⑤조임나사를 잠그고, 압력계의 영점을 조정한다.⑥그다음 작동 밸브를 연다. 겉보기 공기량이기 때문에 검은색 눈금으로 읽는다.⑦공기량의 눈금을 읽고난 후 눈금이 또 움직이는지 확인한다.⑧겉보기 공기량에서 골재의 골재수정계수(0.2)를 감한 값을 공기량으로 측정한다.그림시험 과정 및 시험 기구묶음 개체입니다.Ⅲ. 실험결과시험항목굳지 않은 성질20MPa30MPa40MPa50MPa플로우(mm)MAXMINMAXMINMAXMINMAXMIN*************40300200200슬럼프(mm)10슬럼프(mm)60슬럼프(mm)215슬럼프(mm)37공기량(%)52.53.94.3표 2. 굳지않은 콘크리트 성질Ⅳ. 질문배합설계 당시 계획한 슬럼프와 실제 슬럼프 시험에서 얻어진 차이에 대해 분석하시오. 차이가 있다면 차이가 발생한 원인과 차이를 줄일 수 있는 방법에 대해 제시하시오.본 실험은 20MPa의 압축강도 조건으로 진행하였다. 처음 계획한 슬럼프는 180mm였지만 실험 결과 슬럼프가 10mm로 측정되었다. 슬럼프가 10mm라는 것은 거의 무너지지 않았다는 것과 같다고 생각할 수 있다. 이러한 결과가 발생한 원인으로는 감수제를 고려하지 않았고, 입형에 맞게 단위 수량을 저감할 때 너무 많이 저감하여 실험을 진행한 것, 실험에 사용한 굵은 골재 입도가 정확하지 않았던 점, 골재표건이 너무 건조해서 유동성 발현이 부족했던 점 등을 슬럼프 10mm의 발생 원인이라고 볼 수 있다. 실험을 진행할 때 적절한 감수제와 단위 수량을 사용해야 하고, 입도가 정확한 굵은 골재와 적절한 습기를 머금은 골재를 사용해야 한다.2. 배합설계당시 계획한 공기량과 실제공기량 시험에서 얻어진 차이에 대해 분석하시오. 차이가 있다면 차이가 발생한 원인과 차이를 줄일 수 있는 방법에 대해 제시하시오.본 실험은 20MPa의 압축강도 조건으로 진행하였다. 처음 계획한 공기량은4.5% 였지만 실험결과 공기량은 5.0%로 측정되었다. 0.5%의 오차는 충분히 가능성 있는 오차이며, 오차가 발생한 원인으로는 배합설계를 할 당시 재료 성분이나 비율을 배합설계에 맞게 정확하게 조절하고 검사하지 못했을 가능성이 높고, 다지기 과정에서 다짐이 부족했거나 너무 과했을 가능성도 있다. 공기량의 오차를 줄이기 위해서는 적절한 배합설계와 다짐이 필요하다.3. 슬럼프 및 공기량 시험 결과에 대해 각 조별 결과의 차이에 대해 분석하시오. 창가 있다면 같은 배치에서 시험 결과 차이가 발생한 이유를 서술하시오.표2에서 30, 40, 50MPa의 압축강도 조건으로 진행한 조를 2, 3, 4조라 칭하겠다. 본 실험을 진행하면서 계획한 슬럼프와 공기량은 180mm와 4.5%로 동일했지만, 3, 4조는 감수제를 사용했고 물시멘트비와 단위수량 저감 수치가 모든 조가 다르기 때문에 다음과 같은 오차가 발생했다고 볼 수 있다. 처음 계획한 실험데이터 수치와 가장 유사한 조는 3조라고 볼 수 있다. 1조를 기준으로 보면, 감수제를 사용한 3, 4조에서 3조는 물시멘트비와 단위수량 저감 수치가 적절했다고 볼 수 있고 콘크리트 유동성을 위해 사용하는 감수제를 적절한 양으로 사용했다고 볼 수 있다. 4조는 감수제의 양이 너무 부족해서 3조에 비해 낮은 슬럼프 값이 나왔다고 추정할 수 있다.
건 축 재 료 실 험지도교수홍 길 동Lab 3.굵은골재 시험A Thick Aggregate Test대 한 민 국 대 학 교건 축 공 학 과홍 길 동2020. 00. 00목차Ⅰ. 굵은골재의 체가름 시험3Ⅱ. 굵은골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기6Ⅲ. 굵은골재의 밀도 및 흡수율 구하기8Ⅵ. 실험데이터11Ⅴ. Q&A13Ⅵ. 참고문헌24Ⅰ. 굵은골재의 체가름 시험(1) 시 골재를 용기에 담아 무게를 잰 뒤 체에 붓는 과정묶음 개체입니다.② 체 통의 뚜껑을 잘 닫고 양손으로 잡은 뒤 골재가 잘 분리될 수 있도록 과하지 않게 흔들어준다.그림체에 시료를 넣고 흔드는 과정묶음 개체입니다.③ 체가름 작업은 약 1분 동안 각 체를 통과한 시료량의 0.1% 이하로 될 때까지 계속해야 한다.④ 체가름이 끝난 후 각 체에 남는 시료의 0.1%까지 정확히 측정한다. (시료를 넣기 전의 체 무게를 먼저 재고, 체가름 작업이 끝난 후 시료가 들어있는 상태로 무게를 다시 측정한다.)체가름 작업 후 시료 무게 측정그림체가름 작업 후 시료 무게 측정묶음 개체입니다.⑤ 결과 표시는 다음과 같다. (입도곡선)㉠ 각 체를 통과하는 시료의 전 질량에 대한 백분율(%)㉡ 각 체에 굵은류하는 시료의 전 질량에 대한 백분율(%)㉢ 용도에 따라 규정된 한 벌의 체에 굵은류하는 시료의 질량 백분율(%)㉣ 최대치수 및 조립율을 구한다.㉤결과를 도시하려면 횡축에 체눈의 크기를 대수눈금으로 하고, 종축에 각체를 통과하는 시료의 질량(%)누계를 점으로 찍어 표시한다.Ⅱ. 굵은골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기(1) 시험 목적굵은골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기 시험은 콘크리트의 제조 및 배합설계에 따른 배합의 결정, 골재의 구입과 검사, 골재 품질의 개략적인 평가 등의 필요에서 본 시험을 행한다.(2) 시험용 기구① 저울: 시료질량의 0.2%까지 측정할 수 있는 정밀도를 가진 것.② 다짐봉: 직경 16mm, 길이 60cm의 강제직선봉으로 끝은 지름 16mm의 반구형으로 된 것.③ 용기: 급속제 원통으로 가급적이면 손잡이가 있는 것이 좋다. 용기의 위 테두리면은 편평도 0.25mm로 하고, 0.5°이내에서 밑면과 평행한 것으로 한다. 용기 용량 및 다짐횟수는 굵은 골재의 최대치수에 따라 밑면이 편평하고 수밀해야 하며 그 안의 치수는 기계로 가공한 정밀한 것이어야 하며, 거친 사용에도 견딜 수 있는 정도를 가진 것이어야 한다.④ 삽(3) 시험 방법-다짐봉을 사용하는 시험방법ixel, 세로 1440pixel그림절건상태시료중량그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000006b8000a.bmp원본 그림의 크기: 가로 4000pixel, 세로 3000pixelⅢ. 굵은골재의 밀도 및 흡수율 구하기(1) 시험 목적굵은골재의 밀도 및 흡수율 구하기 시험은 굵은골재의 일반적인 성질을 판단하고 콘크리트 배합설계에 있어서 굵은골재의 절대용적을 알기 위해 행한다. 굵은골재 입자의 공극상태를 알고, 콘크리트 배합설계에서 사용수량을 조절하기 위해 사용되는 시험이다.(2) 시험용 기구① 저울: 시료질량의 0.1%이내를 읽을 수 있는 것. 저울에는 지름 3mm이하의 금속선으로 시료용기를 달 수 있는 적절한 장치가 있어야 한다.② 시료용기: 시료용기는 3mm 또는 그 이하의 철선으로 만든 철망태로서, 너비와 높이가 같은것이어야 하며, 골재의 최대치수가 40mm이하일 때 지름 약 200mm, 높이 약 200mm로 골재의 최대치수가 40mm이상일 때 시료 용기는 더 커야 한다. 시료용기는 물에 잠겼을 때, 갇힌공기를 방지할 수 있는 구조여야 한다.③ 물탱크: 저울에 매달린 시료용기를 담을 수 있고 물이 새지 않는 탱크로 한다.④ 체: 5mm체 또는KS A 5101-1, KS 5101-2, 및 KS A 5101-3에 적합한 크기의 체로 한다.⑤기타 : 건조기, 시료분취기, 수조, 데시케이터(Desicator), 팬(Pan) 또는 적당한 시료 용기(3) 시료굵은골재를 충분히 혼합한 다음, 시료분취기 또는 4분법으로 대락 소모되는 양을 채취한다. 5mm체를 통과하는 시료는 모두 버려야 한다. 일반의 경우 굵은골재를 여러 개의 무더기로 나누어서 시험하는 것이 좋이나 시료가 40mm체에 15%이하로 잔류할 경우에는 하나로 시험한다.(4) 시험방법①굵은골재를 완전히 씻어서 표면의 먼지, 기타 부착물을 제거한 후 향량이 될 때까지 105±5℃의 온도로 건조시키고, 1~3시간 동안 실내온도로 냉각시킨 다음, 24시간 동안 실내온도(20±5℃)의 물에 침수시킨다.②물 속에서 뜻하는 것이므로, 체의 무게와 남은 재료의 무게를 합한 값에서 체의 무게를 빼면 그 값이 나온다.표. 단위용적중량시험측정량용기의 체적7L빈 용기의 중량2760g용기 중량 + 재료 중량 (다지지 않았을 때)12590g용기 중량 + 재료 중량 (다졌을 때)13780g표. 비중 및 흡수율 시험측정량공기 중의 철망질량1012.32g수중 철망 질량747.7g5mm체에 남은 습윤 골재의 질량1201.17gSSD 상태의 골재를 담은 철망의 공기 중 질량2186.64g골재가 담긴 철망의 수중 질량1288.4g골재를 건조시킬 용기의 질량160.09g용기의 질량 + 절건골재질량1319g표함수율 시험측정량빈 용기의 중량160.09g용기 중량 + 자연상태재료 중량1454.01g용기 중량 + 절건상태 재료 중량1446gⅤ. Q&A굵은골재 시험 결과 시트를 채우시오. (시트 5개)표. 체가름 시험재료 총량1751.8g체 번호체의 무게체의 무게+ 남은 재료 무게80mm504.6g504.4g40mm552.6g552.3g19mm495.5g752.7g10mm487.8g1691.1gPan249.7g540.9gⓐ (체의 무게 + 남은 재료 무게)(g) - (체의 무게)(g) = 잔류량(g)잔류 백분율은 재료 전체 시료 대비 몇 퍼센트의 재료가 남아있는지를 뜻한다. 따라서 식은 다음과 같다.ⓑ수식입니다.{잔류량(g)} over {전체시료(g)} TIMES 100(%)=잔류`백분율(%)잔류 누적백분율은 구한 잔류 백분율을 더해가며 전체 시료의 양이 나오는지 확인해 보는 과정이다. 올바르게 시험을 했다면 잔류 누적백분율의 최종 합은 100%에 근접해야 한다.표체가름 시험에서 각 체에 남는 양의 누계 및 양체 번호각 체에 남는 양의 누계각 체에 남는 양g%g%80mm-0.2-0.011-0.2-0.01140mm-0.5-0.029-0.3-0.01719mm256.714.653257.214.68210mm146083.3431203.368.689Pan1751.299.966291.216.623합계2042.4197. 용기의 중량2760g용기 중량 + 재료 중량 (다지지 않았을 때)12590g용기 중량 + 재료 중량 (다졌을 때)13780g다지지 않은 잔골재와 다진 잔골재의 중량을 구하려면 용기와 재료 중량을 같이 측정한 각각의 값에 빈 용기의 중량을 제외시켜 주어야 한다. 따라서 재료만의 중량은 다음과 같이 구할 수 있다ⓓ {(용기 중량 + 재료 중량) - (빈 용기의 중량)}(kg)=재료의 중량(kg)각각의 값을 수식에 대입하면 다음과 같다.①다져지지 않은 골재의 중량(kg)12.59kg-2.76kg=9.830kg②다져진 골재의 중량13.78kg-2.76kg=11.02kg이 시험에서 사용한 용기의 체적은 7L이다. 이를 이용하여 굵은골재의 단위용적중량을 구하면 다음과 같다.ⓔ수식입니다.{골재의`질량(kg)} over {용기의`용적(L)} =단위`용적중량(kg/L _{} )①다져지지 않은 골재의 중량(kg)수식입니다.{9.83kg} over {7L} =1.404kg/L②다져진 골재의 중량수식입니다.{11.02kg} over {7L} =1.57kg/L다져진 골재의 단위 용적 중량이 다져지지 않은 골재의 단위용적중량보다 크다는 것을 확인할 수 있다.4.굵은골재의 비중을 구하시오① 절건상태재료의 비중수식입니다.절대건조상태의`밀도= {A} over {(B-C)}② 표면건조포화상태의 비중수식입니다.절대건조상태의`밀도= {B} over {(B-C)}여기에서A:건조기에서 건조시킨 시료의 공기중 질량(g)B: 대기 중 시료의 표면건조포화상태의 질량(g) (본 시험에서는 수건으로 닦아 표건상태의 시료를 만듦)C:물속에서 시료의 질량(g)따라서 각 값을 대입해 계산하면 다음과 같다.① 절건상태재료의 비중수식입니다.{1319-160.09} over {(2186.64-1012.32)-(1288.4-747.7)} =1.83② 표면건조포화상태의 비중수식입니다.{2186.64-1012.32} over {(2186.64-1012.32)-(1288.4-747.7)} =1.85따라서 표건상태의 비중이 %
건 축 재 료 실 험지도교수홍 길 동Lab 2.잔골재 시험A Fine Aggregate Test대 한 민 국 대 학 교건 축 공 학 과홍 길 동2020. 00. 00목차Ⅰ. 잔골재의 체가름 시험3Ⅱ. 잔골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기6Ⅲ. 잔골재의 밀도 및 흡수율 구하기8Ⅵ. 실험데이터11Ⅴ. Q&A13Ⅵ. Q&A정량의 골재를 용기에 담아 무게를 잰 뒤 체에 붓는 과정묶음 개체입니다.그림. 체에 시료를 넣고 흔드는 과정묶음 개체입니다.② 체 통의 뚜껑을 잘 닫고 양손으로 잡은 뒤 골재가 잘 분리될 수 있도록 과하지 않게 흔들어준다.③ 체가름 작업은 약 1분 동안 각 체를 통과한 시료량의 0.1% 이하로 될 때까지 계속해야 한다.④ 체가름이 끝난 후 각 체에 남는 시료의 0.1%까지 정확히 측정한다. (시료를 넣기 전의 체 무게를 먼저 재고, 체가름 작업이 끝난 후 시료가 들어있는 상태로 무게를 다시 측정한다.)그림. 체가름 작업 후 시료 무게 측정묶음 개체입니다.⑤ 결과 표시는 다음과 같다. (입도곡선)㉠ 각 체를 통과하는 시료의 전 질량에 대한 백분율(%)㉡ 각 체에 잔류하는 시료의 전 질량에 대한 백분율(%)㉢ 용도에 따라 규정된 한 벌의 체에 잔류하는 시료의 질량 백분율(%)㉣ 최대치수 및 조립율을 구한다.㉤결과를 도시하려면 횡축에 체눈의 크기를 대수눈금으로 하고, 종축에 각체를 통과하는 시료의 질량(%)누계를 점으로 찍어 표시한다.Ⅱ. 잔골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기(1) 시험 목적잔골재의 단위용적중량 및 공극율 구하기 시험은 콘크리트의 제조 및 배합설계에 따른 배합의 결정, 골재의 구입과 검사, 골재 품질의 개략적인 평가 등의 필요에서 본 시험을 행한다.(2) 시험용 기구① 저울: 시료질량의 0.2%까지 측정할 수 있는 정밀도를 가진 것.② 다짐봉: 직경 16mm, 길이 60cm의 강제직선봉으로 끝은 지름 16mm의 반구형으로 된 것.③ 용기: 급속제 원통으로 가급적이면 손잡이가 있는 것이 좋다. 용기의 위 테두리면은 편평도 0.25mm로 하고, 0.5°이내에서 밑면과 평행한 것으로 한다. 용기 용량 및 다짐횟수는 굵은 골재의 최대치수에 따라 밑면이 편평하고 수밀해야 하며 그 안의 치수는 기계로 가공한 정밀한 것이어야 하며, 거친 사용에도 견딜 수 있는 정도를 가진 것이어야 한다.④ 삽(3) 시험 방법-다짐봉을 사용하는 시험방법 (골재의 최대치수 40m 및 흡수율 구하기(1) 시험 목적잔골재의 밀도 및 흡수율 구하기 시험은 잔골재의 일반적인 성질을 판단하고 콘크리트 배합설계에 있어서 잔골재의 절대용적을 알기 위해 행한다. 잔골재 입자의 공극상태를 알고, 콘크리트 배합설계에서 사용수량을 조절하기 위해 사용되는 시험이다.(2) 시험용 기구① 저울: 칭량 1kg이상, 감도 0.1g이하이며, 시료질량의 0.1%이내를 읽을 수 있는 것.② 플라스크(Flask): 시험시료를 쉽게 집어넣을 수 있고, 변화량 0.1ml 이내로 내부 용량을 재현시킬 수 있는 플라스크나 그 밖의 적당한 용기이어야 한다. 용기의 용적은 시험에 소요되는 체적보다 1.5배 이상 3배 미만으로 하며, 500g의 시료에 대해서는 500ml의 메스플라스크가 적당하다.③ 원뿔형 몰드(Conical mold): 윗지름 40±3mm, 아랫지름 90±3mm, 높이 70mm 크기의 원뿔형 몰드. (최소 두께: 4mm)④ 다짐대(Tamper): 질량 340±15g, 지름 23±3mm 인 편평하고 원형인 다짐면을 가진 것.⑤ 건조기: 105±5℃의 균일한 온도를 유지할 수 있는 적당한 크기의 건조기이어야 한다.⑥ 기타: 시료분취기, 수조, 데시케이터(Desicator), 팬(pan) 또는 적당한 시료 용기(3) 시험방법① 시료를 적당한 팬이나 그릇에 넣어 건조로에서 105±5℃의 온도에서 일정질량(항량)이 될 때까지 건조시킨 다음 물속에 넣어서 24시간 침수시킨다.② 침수가 끝난 다음 시료를 편평한 용기에 펴서 따뜻한 공기 속에서 서서히 건조시킨다.③ 잔골재에 물기가 거의 없게 될 때까지 이 작업을 계속해야 한다.④ 잔골재를 원추형 몰드에 다지는 일이 없이 서서히 넣은 다음 표면을 다짐대의 질량으로만 25회 다진 후 몰드를 수직으로 빼 올린다.만일 표면 수가 있으면 잔골재의 원추가 흘러내리지 않고, 그 형태를 유지할 것이다.⑤ 몰드를 빼 올릴 때 잔골재의 원추가 흘러내릴 때까지 계속해서 잔골재를 헤쳐 말려야 하며, 또 이 시험을 지주 해보아야 한다. 원추가 흘러내빈 용기의 중량161.8g용기 중량 + 자연상태재료 중량797.8g용기 중량 + 절건상태 재료 중량785.4gⅤ. Q&A잔골재 시험 결과 시트를 채우고 입도곡선을 그리기 위한 표를 그리시오. (각 체에 잔류량, 각 체에 잔류 백분율, 잔류 누적백분율, 통과율)표. 체가름 시험재료 총량910.7g체 번호체의 무게체의 무게+ 남은 재료 무게5mm514.0g521.1g2.5mm466.9g546.4g1.2mm425.4g645.9g0.6mm410.2g588.2g0.3mm370.8g518.7g0.15mm347.1g434.3gPan256.3g286.7g잔류량이란 체에 남은 량을 뜻하는 것이므로, 체의 무게와 남은 재료의 무게를 합한 값에서 체의 무게를 빼면 그 값이 나온다.ⓐ (체의 무게 + 남은 재료 무게)(g) - (체의 무게)(g) = 잔류량(g)잔류 백분율은 재료 전체 시료 대비 몇 퍼센트의 재료가 남아있는지를 뜻한다. 따라서 식은 다음과 같다.ⓑ수식입니다.{잔류량(g)} over {전체시료(g)} TIMES 100(%)=잔류`백분율(%)잔류 누적백분율은 구한 잔류 백분율을 더해가며 전체 시료의 양이 나오는지 확인해 보는 과정이다. 올바르게 시험을 했다면 잔류 누적백분율의 최종 합은 100%에 근접해야 한다.통과율은 체에 걸러지지 않은 시료의 양이다. 따라서 100%에서 잔류 누적 백분율을 뺀값으로 나타낼 수 있다.ⓒ 100(%) - 잔류 누적 백분율(%) = 통과율(%)표.입도곡선을 그리기 위한 표체 번호잔류량(g)잔류 백분율(%)잔류 누적 백분율(%)통과율(%)5mm7.1g0.78%0.78%99.22%2.5mm79.5g8.73%9.51%90.49%1.2mm220.5g24.21%33.72%66.28%0.6mm178g19.55%53.27%46.73%0.3mm147.9g16.24%69.51%30.49%0.15mm87.2g9.58%79.09%20.91%Pan30.4g3.34%82.43%17.57%여기서 Pan은 통과할 수 없으므로 Pan항목의 통과율은 시험 도중 발생한크중량 (검침점준수)1371.6g표건시료중량513.9g표건시료 + 물 (동일한 검침점으로 조정) + 플라스크 중량1688.4g빈 용기의 중량160g용기 중량 + 절건상태 재료중량661.5g표면건조포화상태의 밀도는 다음과 같은 과정으로 구할 수 있다.ⓕ수식입니다.표면건조포화상태의`밀도= {표건시료`중량(g)} over {(A+표건시료`중량-B)(g)}###-A:물을`채운`플라스크의`질량(g),#-B:`공시체와`물을`검정점까지`채운`플라스크의`질량(g)따라서 표건상태의 밀도를 위 식을 이용해 구하면 다음과 같다.수식입니다.{513.9g} over {(1371.6+513.9)g-1688.4g} =2.615. 잔골재의 흡수율을 구하시오.흡수율을 구하기 위해서는 용기의 중량을 제외한 절건시료의 중량을 구해야 한다. 절건시료의 중량은 ‘용기중량+절건시료의 중량’에서 용기 중량을 제외한 값이다.661.5g-160g=501.5g흡수율을 구하는 식은 다음과 같다.ⓖ수식입니다.흡수율(%)= {표건시료`중량(g)-절건상태`재료`중량(g)} over {절건상태`재료`중량(g)} TIMES 100따라서 흡수율을 구하면 다음과 같다.수식입니다.{513.9g-501.5g} over {501.5g} TIMES 100(%)=2.47%따라서 흡수율은 2.47%이다.6. 잔골재의 함수율을 구하시오.표함수율 시험측정량빈 용기의 중량161.8g용기 중량 + 자연상태재료 중량797.8g용기 중량 + 절건상태 재료 중량785.4g함수율을 계산하기 위해서 절건상태와 자연상태의 재료 중량이 필요하다. 절건상태의 재료 중량은 ‘용기중량+절건상태재료중량’에서 용기중량을 제외시킨 값이다. 자연상태의 재료 중량은 ‘용기중량+자연상태재료중량’에서 용기중량을 제외시킨 값이다.① 절건상태재료의 중량785.4g-161.8g=623.6g② 자연상태재료의 중량797.8g-161.8g=636g함수율을 구하는 식은 다음과 같다.ⓗ수식입니다.{자연상태재료질량-절건상태재료질량} over {절건상태재료질량} TIMES 100따라서 있다.