● 실험일자 : 2002년 11월 29일● 실 험 명 : 잔골재 및 굵은 골재의 비중, 흡수율 및 조립율 시험● 실험 개요Ⅰ. 실험 목적골재의 비중과 흡수율은 서로 관련이 있으며, 강도나 내구성 등의 품질판정의 지표가 된다.또 이 값은 콘크리트의 배합설계에서 골재의 절대용적을 중량으로 환산할 경우 또는 중량을 절 대용적으로 환산하는 경우나 골재의 단위 중량에서 실적률을 구하는 경우등에 필요하다. 그리고 현 장배합으로 수량이나 골재량의 보정을 할 때에 사용된다.Ⅱ. 실험 방법1. 잔골재의 비중 및 흡수율 시험1) 실험기구 :1 플라스크(용량 500mm)2 운추형 모울드 및 다짐봉(잔골재의 표면건조포화 상태를 측정할 때에 사용)3 저울(칭량 1이상, 감량 0.1이상으로 시료 무게의 0.1% 이내까지 읽을 수 있는 것)4 건조기(1055의 균일한 온도를 유지할 수 있는 것){경량골재의 비중측정용 피크노미터- 시료시료를 4분법 또는 시료분취기에 의해서 채취하고 약 1000g 의 양을 적당한 팬이나 그릇에 넣어 5의 온도로 항량이 될 때까지 건조시킨 다음, 24시간동안 물속에 담근다. 다음으로 시료를 평 평한 면 위에 얇게 펴고 날리지 않을 정도로 온풍을 보내어 균등하게 건조시킨다. 시료의 표 면에 얼마간의 표면수가 있는 상태(시료를 손으로 만져서 약간 손자국이 남을 정도)일 때에 원추형 모울드에 시료를 채우고 윗면을 평평하게 고르고 표면을 다짐봉으로 25회 가볍게 앞 의 방법을 반복하여 원추형 모울드를 들어올렸을 때에 시료의 원추가 처음으로 흘러내렸을 때 를 표면 건조 포화상태로 한다.- 비중시험표면 건조 포화상태의 시료 500g을 0.1g 가지 계량한 후, 시료를 플라스크에 넣고 (미리 소량 의 물을 넣어 두면 플라스크가 깨질 염려가 없다) 물을 용량의 90%까지 넣는다. 다음으로 플 라스크를 평평한 고무판 위에 굴려서 거품을 추출한 다음, 항온수조 속에 약 1시간 담근 후, 정확히 500 의 눈금까지 물을 넣고 무게를 측정하고 이 무게와 기타의 무게를 0.1g가지수율 시험잔골재를 플라스크에서 꺼낸 다음 항량이 될 때까지 1055에서 건조시키고 실내 온도까지 식 힌 후 무게를 잰다. 그 후 232의 물을 플라스크의 검정용량까지 채워 무게를 단다.2. 굵은 골재의 비중 및 흡수율 시험1) 실험기구1 저울 : 칭량 5kg 이상, 감량 0.5g까지 계량되는 것으로 저울접시의 중심에 철망태(지름 약 20cm, 높이 약 20cm, 망눈 3mm 이하의 것)를 매달아 이것을수중에 침수시킬 수 있는 구조의 것)2 물통 : 저울에 철망태를 매달아 그것을 수중에 넣는 용기3 건조기 : 1055의 균일한 온도를 유지할 수 있는 것2) 시험방법가. 시료체의 공칭치수 5㎜체에 잔류하는 소정량의 굵은골재를 4분법에 의해 채취한다.시료를 충분히 물로 닦아 깨끗하게 하고 항량에 될 때까지 1055 의 온도로 건조시키고, 1-3시간 동안 실내온도로 냉각시킨 다음 수중에서 24시간 동안 흡수시킨다. 다음에 시료를 물에서 꺼내어 흡수성이 있는 천 위에서 굴려 표면의 물기를 닦아낸다. 이 상태를 표면 건 조 포화상태에 있다고 한다. 이 시료를 둘로 나누어 한 쪽은 비중시험용의 시료로, 다른쪽 은 흡수율 시험용의 시료로 한다.{굵은 골재의 최대치수시료의 중량25mm이하약 2kg25mm이상약 5kg나. 비중 및 흡수율 시험표면건조포화상태의 시료의 중량(B)을 0.5g까지 재어서, 철망태 속에 넣고 물에 담그어 표 면이나 입자 사이의 기포를 제거하고 시료의 주중중량(C)을 잰다. 다음으로 수중에서 꺼낸 시료를 건조기(온도 100~110℃)에서 함량이 될 때까지 건조시킨 후 실온까지 식힌 다음 그 중량을 0.5g 까지 잰다3. 골재의 조립율 시험1) 시험목적골재의 체가름 시험은 잔골재 및 굵은 골재의 대소에 의한 입경의 혼합비율로부터 입도를 구하여 콘크리트용 고래로서 적당한지의 여부를 판정함과 동시에 조립률 및 굵은 골재의 최 대치수를 구하기 위한 것이다. 또 콘크리트 배합설계에 있어서 잔골재율이나 입도를 조정하 기 위한 자료를 얻는 방법으로서 꼭 필요한 시험방기가. 방법 : No.100, No. 50, No. 30, No. 16, No. 8, No. 4 및 10, 13, 19, 25, 30, 40, 50, 65, 80, 90,100mm의 표준체나. 저울 : 시료의 무게를 0.1% 이상의 정밀도로 측정할 수 있는 것다. 체진동기라. 건조기 : 1015 의 균일한 온도를 유지할 수 있는 것3) 시험방법가. 시료4분법 또는 시료분취기로 소정량의 시료를 채취한다. 그 양은 건조 후에 표 6.1과 같은 양 을 표준으로 한다. 다만 구조용 경량골재는 표 6.1과 같은 양의 1/2을 표준으로 한다.나. 조립율 작업잔골재의 경우는 표준체 10mm 및 No.4, No. 8, No.16, No.30, No.50, NO.100체를 1조로 하고 굵은 골재의 경우는 No.8, No.4 및 10, 13, 19, 25, 40, 50, 65, 80, 90, 100mm 체중 에서 선정한다. 시료를 체에 넣고 균등하게 진동을 가하여 1분간에 각 체에 남은 양의 1% 이상이 그 체를 통과하지 않게 될때까지 계속하는데 시료가 많을 경우에는 몇 회로 나누어 실시한 다음 각 체에 남는 양을 저울로 잰다.조립율시험용 시료의 표준량{잔골재No. 8체를 95%(중량비)이상 통과하는 것No. 8체에 5%(중량비) 이상 남는 것100g500g굵은골재최대치수 10mm 정도의 것" 13mm "" 19mm "" 25mm "" 40mm "" 50mm "" 65mm "" 80mm "" 90mm "1,000g2,500g5,000g10,000g15,000g20,000g25,000g30,000g35,000gⅢ. 실험 결과{물속에서의골재무게표면건조상태절대건조상태CBA3조(13mm)656.51000993.14조(19mm)6111000934{플라스크+골재+물플라스크+물절대건조상태CBA1조(잔골재)955.2658.3494.52조(잔골재)982.4677.3493.5단위 : g{{A } over {B-C}※ 굵은 골재 절건비중{{B } over {B-C}표건비중{{ B-A} over {(%)흡수율{{ A} over { (B+500-C)}※ 잔골재 절건비중{{ 500(표건상태의잔골재g)} over {(B+500-C) }표건비중{{ 500-A} over { A} * 100(%)흡수율● 1조 절건비중 494.5 / ( 658.3 - 955.2 + 500 ) = 2.43표건비중 500 / ( 658.3 - 955.2 + 500 ) = 2.46흡수율 ( 500 - 494.5 ) / 494.5 * 100(%) = 1.11 %● 2조 절건비중 493.5 / ( 677.3 - 982.4 + 500 ) = 2.53표건비중 500 / ( 677.3 - 982.4 + 500 ) = 2.56흡수율 ( 500 - 493.5 ) / 493.5 * 100(%) = 1.31 %● 3조 절건비중 993.1 / ( 1000 - 656.5 ) = 2.89표건비중 1000 / ( 1000 - 656.5 ) = 2.91흡수율 ( 1000 - 993.1 ) / 993.1 * 100(%) = 0.69 %● 4조 절건비중 934 / ( 1000 - 611 ) = 2.40표건비중 1000 / ( 1000 - 611 ) = 2.57흡수율 ( 1000 - 934 ) / 934 * 100(%) = 7.06 %Ⅳ. 토의비중 실험값을 이론치와 살펴보면 잔골재(모래)를 가지고 실험한 1,2조의 흡수율과 비중은 이론값과 실험값이 대체적으로 일치해서 실험이 어느 정도 정밀했음을 알 수 있다. 4조 또한 이론값과 비슷 하지만 3조의 경우는 비중과 흡수율 둘 다 위의 표와는 많은 차이를 보이고 있다. 비중을 본다면 인공경량골재의 흡수율과 비슷한 흡수율이 나왔다. 이것은 골재를 건조기에서 완전 건조가 되지 않 았을 수도 있으며 골재의 상태가 물을 잘 흡수하는 골재일 것으로 추측된다. 그러나 3조 또한 4조 와 같이 건조기에서 건조를 시켰는데 4조는 거의 완벽한 실험 결과치가 나온 것으로 보아 건조로 인한 것이기보단 골재자체의 문제로 생각된다.1) 굵은 골재굵은 골재의 표면건조중량, 절대건조중량, 수중 중중, 표건상태의 비중, 겉보기 비중 그리고 흡수율을 계산하였다. 일반적으로 표면건조포화상태의 비중을 말하는데 골재의 비중 은 콘크리트의 배합설계, 실적률, 공극률 등의 계산에 사용되고 경도, 강도, 내구성 등의 정도를 알 수 있다. 일반적으로 비중이 클수록 치밀하고 흡수량이 작으며, 내구성과 강도가 크고 충격에 의한 손실이 작다.- 오차의 발생 원인a 물기제거의 오차표면건조포화상태 중량을 잴 때 굵은 골재를 물 속에서 꺼낸 후 흡수성이 큰 천위에 골고루 굴린 다음 큰 낱알을 일일이 닦는데 있어서, 천의 흡수성 차이나 사람에 따라 굵은 골재를 닦는 정도가 다르기 때문에 오차가 발생할 수 있었다.b 중량의 오차중량을 잴 때 눈금을 읽는 시각차에 따라서도 약간의 오차가 발생한다. 표건상태 중량 측정 시 골재의 구멍에서 물이 증발하는 것을 방지하여야 하며 표건상태로 굵은 골재가 닦여 졌 는지 정밀하게 살펴보아야 한다.2) 잔골재잔골재의 절건중량, 표건중량, (플라스크+물+시료)의 중량, (플라스크+물)의 중량등을 측정하여 절 건비중, 표건상태의 비중, 겉보기 비중, 흡수량을 계산함으로서 배합설계시 잔골재의 용적을 계산 하고 잔골재의 종류 및 성질을 파악할 수 있었다. 또 흡수율 시험으로 입자의 공극을 알게 되면 배합설계시 사용수량을 조절할 수 있다.- 오차의 발생 원인a 시료상의 오차비중병 벽면에 시료가 묻어서 오차가 발생할 수 있다.b 측정의 오차- 시료와 물과 섞이면서 생기는 부유물질과 거품이 정확한 실험치 측정을 방해한 오차 원인 이 될 수 있다.- 잔골재의 기포가 완전히 제거되지 않아 오차가 발생 할 수 있다. 기포 제거 방법으로 플라 스크에 시료와 물을 넣은 상태에서 진공 펌프를 사용하는 수도 있는데 압력이 너무 높으 면 시료가 손실될 염려가 있으니 플라스크 내에서 물과 시료가 끓어오르는 정도로 한다. 또 어떤 경우에는 열판에 올려놓고 끊이기도 하지만 플라스크가 열로 팽창한 후 실온으로 식히는 과정에서 원형으로 수축하지 않으면 그의 용적이 변화되어 오차가 생한다.
