굵은 골재의 비중 및 흡수량 실험1. 실험목적1) 콘크리트의 배합설계에는 골재립 내부의 공극 이외도 골재립이 차지하는 용적을 필요로 하고, 또표면건조 포화상태의 골재립의 비중이 필요하게 된다.2) 골재의 비중은 콘크리트의 단위중량의 결정, 골재의 적부판정을 위하여도 필요하다.3) 흡수량 실험은 골재 내부의 공극을 알고 콘크리트 배합설계 계산에서 사용 수량을 조절하기 위하여 행한다.2. 실험 기구 및 재료저울, 시료 분취기, 데시케이터, 건조기, 물통, 철망태 및 고리, 굵은 골재, 마른 헝겁, 시료삽,시료팬3. 실험방법1) 시료를 물로 깨끗이 씻은 다음, 항량이 될 때까지 105±5℃의 온도로 건조시키고 1~3시간 동안실내온도로 냉각시킨 다음 24±4시간 동안 실내온도 15~20℃의 물에 담근다.2) 시료를 물 속에서 꺼내어 큰 흡수천에 굴려 골재표면의 물기를 제거하고 큰 낱알을 일일이 닦아서표면건조 포화상태의 골재로 만든다.3) 표면건조 포화상태의 시료의 대기 중의 무게를 0.5g까지 정확히 저울에 단다.4) 철망태의 수중무게를 단다. 이때 수조 속의 수위는 일정하도록 유지한다.5) 표면건조 포화상태의 시료를 철망태에 넣어 수중무게를 단다. 이 때는 용기를 흔들어 갇힌 공기를조심스럽게 제거한다.6) 물속에서 꺼낸 시료를 항량이 될 때까지 105±5℃의 온도에서 건조시키고 실내온도까지 식힌 뒤0.5g까지 무게를 단다. 이 때는 건조로에서 어느 정도 온도까지 내려갔을 때 데시케이터에 넣어서 실내온도까지 식힌다.7) 실험은 2번 실시하여 그 측정값의 차가 비중실험일 경우 0.02이하, 흡수량 실험인 경우 0.05%이하여야 한다.4. 주의사항1) 대표적인 실험용 골재를 체취할 때는 여러군데에서 하도록 한다.2) 시료의 표면건조 작업 중 골재내부의 수분이 증발하지 않도록 주의해야 한다.3) 시료는 No.4체를 통과하는 것은 모두 버리고 물에 깨끗이 씻어야 한다. 그렇지 않으면 실험 중에철망태에서 빠져 오차가 생기기 쉽다.4) 흡수량 및 비중값을 보통 습윤상태의 골재를 사용하는 콘크리트 배합설계의 기준으로 이용할 때는 굵은 골재를 항량이 될때까지 건조시킬 필요가 없다.5. 참고사항1) 골재의 채취장소, 풍화의 정도에 따라 비중, 흡수량에 변화가 생긴다.2) 골재의 표면건조 포화상태라는 것은 골재의 표면수는 없고 골재알 속의 빈틈, 즉 공극이 물로 가득 차 있는 상태를 말한다.3) 골재의 비중은 측정방법이 단순한 반면, 표면건조 포화상태의 조작과 잔골재의 기포제거 등이 객광성을 갖지 못할 뿐만 아니라 실험결과가 허용 오차내에 들도록 하기가 어렵고 절대치의 확인이곤란하다.4) 굵은 골재의 비중은 2.50~2.70, 도로용 부순돌의 비중은 2.50이상, 흡수량은 2.5% 이하, 마모감량은 40% 이하가 좋다.5) 골재의 종류에 따른 비중의 대략값은 다음과 같다.종 류 표면 건조상태의 비중평 균 범 위사 암 2.5 2.0 ~ 2.6모래 및 사리 2.65 2.5 ~ 2.8화 강 암 2.65 2.6 ~ 2.7석 회 암 2.65 2.6 ~ 2.76) 경량잔골재의 종류에 따른 절대건조 비중의 대략값은 다음과 같다.종 류 절 건 비 중잔 골 재 굵 은 골 재L 1.3 미만 1.0 미만M 1.3 ~ 1.8 1.0 ~1.5H 1.8 ~ 2.3 1.5 ~ 2.07) 동일시료의 비중값은 겉보기 비중, 표면건조 포화상태의 비중, 표면건조 포화상태의 겉보기 비중순으로 작아진다.8) 일반적으로 비중이 2.5미만, 흡수량이 3% 이상인 굵은 골재는 건설재료로 부적한 것이 많으므로주의할 필요가 있다.9) 콘크리트용 부순돌의 비중은 2.5 이상, 흡수량은 2.0% 이하여야 한다.10) 댐 콘크리트용 굵은 골재의 비중은 2.60 이상을 표준으로 한다.11) 암석의 종류에 따른 흡수량 측정의 일례는 다음과 같다.암의 종류 흡수량 암의 종류 흡수량석 회 암 0.2 ~ 1.6 석 영, 섬록암 0.4 ~ 0.8흑운모, 화강암 0.3 ~ 0.6 각섬석, 안산암 0.5 ~ 4.6경 질 사 암 0.3 ~ 1.6 분 암 0.6 ~ 1.712) 비중계산식은 다음과 같다.비중 = 비중 = A A : 대기 중 시료의 노건조 무게B - C B : 대기 중 시료의 표면건조 포화상태 무게C : 물 속에서의 시료 무게표면 건조 포화상태의 비중 = BB -C겉보기 비중 = AA - C흡수율 = B - A * 100A13) 시료를 여러 개의 무더기로 나누어서 실험하였을 때의 비중, 표면건조 포화상태의 비중, 겉보기비중, 흡수량의 평균값은 다음 식에 따라 각각 구하고 시험 시료의 최소 중량은 표와 같다.● 비중의 평균값G = 1P1 + P2 + … + Pn100*G1 100*G2 100*GnG : 평균비중G1, G2, …, Gn : 각 시료 무더기의 비중P1, P2, … ,Pn : 원 시료에 대한 각 무더기의 무게비● 흡수량의 평균값A = P1*A1 + P2*A2 + … + Pn*An100 100 100A : 평균 흡수율A1, A2, … , An : 각 무더기의 흡수율P1, P2 , … , Pn : 원시료에 대한 각 무더기의 무게비골재의 최대 호칭 치수 (mm) 시료의 최대 무게 (kg)13 또는 그 이하 219 325 440 550 865 1275 1890 25100 40112 50125 75150 1256. 고찰골재란 모르터 또는 콘크리트를 만들기 위하여 시멘트 및 물과 함께 믹싱할 때, 주로 보강과 증량을목적으로 사용되는 모래,자갈,부순돌,슬래그,기타 이와 비슷한 재료를 말하는데 여기서 굵은 골재는중량비로 No.4(4.75mm)체에 남는 것을 말한다.굵은 골재의 표면건조중량, 노건조중량, 수중 중량을 측정하여 진비중, 표면건조 포화상태의 비중,겉보기 비중, 그리고 흡수율을 계산하였다. 골재의 비중이라하면 일반적으로 표면건조 포화 상태의비중을 말하는데 굵은 골재의 경우 그 비중은 2.55~2.70 정도인데 본 실험에서 구한 비중값이 이에속하므로 비중값과 흡수율의 대소에 따라 콘크리트의 배합설계, 실적률, 공극률 등의 계산에 사용되고 수분에 의한 팽창정도, 동결융해에 대한 내구성, 강도, 경도의 정도를 알 수 있다. 일반적으로 비
