[공학] 건설재료실험 - 다짐 시험

건설재료실험 - 다짐 시험

1. 실험제목

다짐 시험

2. 개 요

고속도로, 흙댐, 및 그 밖의 많은 흙 구조물을 축조할 경우, 느슨한 흙은 단위중량을 증대시키기 위해 다짐을 실시할 필요가 있다. 다짐은 흙의 강도특성을 향상시켜 단위중량과 전단강도가 증가하며, 투수계수(입자의 간격이 적어져 공극 감소)와 압축성이 감소(과도한 침하방지 및 침하감소)됨으로써 지반 위에 설치되는 기초의 안전성을 증대시킨다.
공학적 목적으로 흙의 성질을 개선하는 방법은 여러 가지가 있지만, 로울러나 진동기와 같은 다짐기계를 사용하여 다지는 것이 가장 경제적인 방법이다.
이러한 다짐시험은 1933년 R.R. Proctor에 의해 체계적으로 정리되었다. 그는 1/30 ft3(944cm3)의 몰드(mold)에 흙을 3층으로 나누어 넣어 각층마다 5.5lb(2.5kg)의 래머를 1ft(30cm)의 높이에서 25회씩 낙하시켜 다짐시험을 행하였다. 시험결과로부터 동일한 에너지로 흙을 다졌을 때 건조단위중량이 최대가 되는 함수비가 있다는 것을 발견하였다. 이것을 최적함수비(OMC)라고 하며 Proctor의 방법은 실내에서의 표준다짐방법으로 널리 알려져 있다.
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3. 시험장비

(1) 몰드(mold) : 100mm (2) 4.5kg 래머

4. 시험방법

(1) 칼러(collar)를 제거하고 저판과 몰드의 무게를 측정한다.

(2) No.4(4.75㎜)체를 통과한 공기건조시킨 시료를 3kg 정도 취하여 흙덩이는 손으로 잘 부순다.

(3) 시료에 예상되는 최적함수비보다 4～9％ 정도 낮은 함수비가 되도록 물을 가하여 흙과 잘 섞는다.

(4) 다진 후의 두께가 몰드 깊이의 약 1/3이 되도록(5층으로 다질 때에는 약 1/5) 몰드 속에 흙을 넣는다.

(5) 2.5kg의 래머(수정다짐에는 4.5kg)를 사용하여 25회 다진다. 이 때 흙이 골고루 다져지도록 래머를 몰드 안쪽 둘레를 따라 낙하시키고 난 다음 중앙 부분에도 낙하시켜야 한다.

(6) 다음 층에 대해서도 몰드 속에 흙을 넣어 동일한 방법으로 다진다. 마지막 층을 다질 때에는 칼러를 붙여 넣어 다지되 다진 후에는 흙의 표면이 몰드의 가장자리 위로 약간 올라와 있어야 한다.

(7) 칼러를 떼어내고 곧은날로 몰드의 가장자리를 따라 깨끗이 깎는다.

(8) 몰드 주위에 붙어 있는 흙을 깨끗이 털어낸 후 무게를 잰다.

(9) 함수비를 측정하기 위하여 몰드의 아래, 위 및 중간부분에서 흙을 따내고 건조로에서 말린다.

(11) 시료추출기 또는 손으로 시험한 흙을 몰드 속에서 빼어내고 부순 다음 새로이 흙을 더 추가한다. 흙에 물을 약간 첨가하여 함수비가 전체적으로 약 3% 정도 증가 되도록 한다.

(12) 1~11단계를 4회 정도 반복하되, 각 시험에서의 원활한 다짐곡선을 구하기 위하여 함수비를 각각 다르게 하여 측정한다. 그 때의 함수비는 최적함수비 근처에서 1회, 건조측 및 습윤측에서 각 2회씩 함수비를 구하는 것이 가장 이상적이다.

5. 주의사항

(1) 램머를